最新刊期

    2017年第38卷第1期
    • 唐家俊, 詹飞龙, 胡海涛, 丁国良, 庄大伟
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.001
      摘要:积灰对具有不同翅片结构的翅片管换热器均会造成长效性能的衰减。本文搭建了换热器积灰可视化实验台,研究了翅片结构对积灰量及积灰后空气侧压降的影响。测试样件的翅片类型包括平直翅片、波纹翅片和开窗翅片;翅片间距范围为1.3~1.8 mm。实验结果表明:开窗翅片管换热器表面最容易沉积粉尘并增大积灰后压降,与平直翅片相比,波纹翅片和开窗翅片表面粉尘沉积量分别提高了25.6%和52.8%、积灰后压降增量分别提高了44.4%和165.6%;对于开窗翅片,小翅片间距有利于积灰并增大积灰后压降,与翅片间距1.8 mm的样件相比,翅片间距1.5 mm和1.3 mm的样件表面粉尘沉积量分别提高了26.2%和43.2%、积灰后压降增量分别提高了24.1%和49.4%;在积灰过程中,随着粉尘沉积量的增加,翅片管换热器空气侧压降先增大后保持稳定。  
      关键词:翅片管换热器;粉尘沉积;压降;翅片结构;实验研究   
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      发布时间:2024-07-18
    • 申江, 杨萌, 张聪, 王晓乐
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.008
      摘要:本文利用由焓差室控制环境参数的水-水蒸发式冷却换热器实验台,研究了喷淋密度、迎面风速和环境参数对其传热传质性能的影响。当改变喷淋密度和迎面风速时,测得最佳喷淋密度为0.0314 kg/(m?s),最佳迎面风速为3.22 m/s;在最佳喷淋密度和最佳迎面风速的条件下,改变环境参数,测得湿球温度从22 ℃上升至28 ℃时,总传热系数降低约4.2%,传质系数降低约9.3%;相对湿度从85%降低至55%时,总传热系数上升约10%,传质系数上升约13.7%。  
      关键词:蒸发式冷却换热器;传热系数;传质系数;相对湿度;湿球温度   
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    • 史红艳, 吴建华
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.013
      摘要:准确计算制冷剂和润滑油的物性是压缩机优化设计的基础。本文根据已知数据,通过显式拟合法,给出了在常见范围内制冷剂R32饱和液体、饱和气体、过热气体及POE和PVE润滑油的热物性计算模型,并比较分析了这些物质的物性的特点。模型对物性参数的计算值与已知数据的偏差均在5%以内,为R32与POE或PVE混合物物性计算奠定了基础。本文提出的计算模型简单、可靠,可使模拟计算时间更短、精度更高。  
      关键词:R32;POE润滑油;PVE润滑油;物性;模型   
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    • 李慧君, 万玉梅, 贾怡琼
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.022
      摘要:采用特殊形状和表面的管子是最为常用、有效的强化换热手段。本文基于滴形管换热器回收天然气锅炉排烟余热,提出了烟气侧的换热系数实验关联式。通过改变换热管间的排列间距,在不同烟气流量下,对圆管和滴形管的换热性能及影响因素进行了分析。通过与实验数据的比较,证明实验关联式可正确反映凝结换热的特性。实验结果表明:不同烟气量通过滴形换热管的压损小于圆管,约为圆管的0.33~0.38倍;烟气温度降大于圆管;冷却水通过滴形管的温升高于圆管;换热系数滴形管比圆管的提高约7%,表明滴形管的换热性能优于圆管。可见对于有凝结换热过程发生时,滴形换热管具有强化换热的作用。  
      关键词:滴形管;烟气;凝结换热;传热性能   
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    • 林洪良, 南金瑞, 乔名星, 刘练
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.029
      摘要:为了解决电动汽车热泵空调在制热过程中结霜导致制热效率降低的问题,本文在现有除霜方法所存在的缺陷的基础上,提出了电动汽车热泵空调复合除霜方法,所谓复合除霜方法就是在除霜开始后,首先进入旁通除霜阶段,然后根据除霜状态,适时进入逆循环除霜阶段。本文对一台额定功率8.0kW的电动客车空调进行改造,并在室外环境温度(2±0.5) ℃,相对湿度(80±5)%,车内温度为(20±0.5)℃的模拟环境条件下进行对比实验,测量压缩机吸排气压力、室外换热器温度、室内温度与消耗功率随时间的变化。结果表明:与逆循环除霜相比,复合除霜压缩机吸、排气压力冲击减小,室内温度波动减小,能耗降低8.13%;与旁通除霜方法相比,除霜时间减少60 s,能耗降低6.56%。  
      关键词:除霜;热泵;电动汽车   
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    • 曲明璐, 李天瑞, 樊亚男, 王坛
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.034
      摘要:针对复叠式空气源热泵在冬季寒冷地区供热运行中遇到的结霜和除霜问题,本文提出增设蓄热器的蓄能复叠式空气源热泵除霜系统,通过实验研究了该系统间断制热蓄能除霜及不间断制热蓄能除霜两种除霜模式下的除霜特性,并与常规复叠式空气源热泵采用的低温级热气旁通除霜方式进行对比分析。结果表明:采用蓄能除霜方法的除霜时间较旁通除霜减少71.4%~77.6%,系统除霜能耗降低65.1%~85.2%,机组除霜运行更稳定、可靠。  
      关键词:空气源热泵;复叠式循环;除霜;蓄热器   
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    • 吴小舟, 孙雪丰, 王沣浩
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.040
      摘要:本文通过实验研究了供暖工况下辐射吊顶系统分别与混合通风系统和置换通风系统复合时办公房间室内热环境参数分布及新风系统的通风效率。结果表明:当辐射吊顶表面温度变化范围为25~29 ℃、送风温度变化范围为15~19 ℃及以换气次数表达的新风量等于4.2h-1时,辐射吊顶供暖与混合通风房间室内垂直温差较小(不超过1 ℃)、空气紊流强度较大及新风系统的通风效率大约为1.0,而辐射吊顶供暖与置换通风房间室内垂直温差较大(最大能达到4 ℃),空气紊流强度较小及新风系统的通风效率为1.1左右。  
      关键词:辐射吊顶;混合通风;置换通风;室内热环境;通风效率   
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    • 朱宇骁, 梁媛媛, 陈江平
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.047
      摘要:对用于客车的顶部安装的空调中使用的平行流蒸发器进行了研究设计和实验验证。通过建立仿真模型模拟平行流蒸发器的换热能力,调整翅片参数优化结果,并制作了两组样件,对冷凝水、分液等问题进行实验验证和对比。实验结果表明,优化参数的百叶窗翅片在实验中几乎未见冷凝水沉积,同时分液的流路数为4分路的分液均匀性优于8分路,换热效果比8分路高11.2%。新设计的百叶窗翅片平行流蒸发器基本解决了冷凝水排除和两相流分液两大研究难点,体积较原来减少了57.6%,重量减轻了38%,充注量降低了10.5%,换热能力达到行业要求,从而达到取代旧式翅片管式蒸发器的目的。  
      关键词:客车空调;百叶窗翅片;仿真;蒸发器;平行流换热器   
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    • 李钊, 邓仕明
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.054
      摘要:在假设系统输出显、潜冷量的相对值在不同的蒸发器入口空气状态下不发生明显变化的前提下,本文针对实验用变速直膨式空调系统建立了稳态人工神经网络(ANN)模型,预测其在不同压缩机、风机转速组合下的系统输出,利用输出显、潜冷量的相对值可以消除室内空气状态对系统输出的影响。通过稳态实验获得数据训练、检测并验证ANN模型预测变速直膨式系统运行特性的准确性,并通过非训练状态点下的稳态实验验证所提出假设与ANN模型的适用性。ANN模型的训练、检测以及验证实验结果的最大误差均小于5%,平均误差均小于3%,表明该稳态ANN模型可以在训练状态点以及非训练状态点较为准确地预测变速直膨式系统的运行特性。  
      关键词:空气调节系统;稳态ANN模型;稳态实验;直接膨胀   
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    • 缪小平, 张翼, 魏睆, 邵光明, 魏子杰
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.061
      摘要:本文分析了蒸发式冷凝器在防护工程中应用的可行性,搭建了防护工程蒸发冷凝式冷水机组模拟实验台,研究风量和喷淋水密度对其传热传质性能的影响。结果表明:当喷淋密度恒定时,随着风量的减小,蒸发冷凝式冷水机组制冷量和排热量基本不变,单位风量排热量和总功耗增加,ECR降低;在不同风量下,制冷量、压缩机功耗和ECR随喷淋密度的变化规律相同;实验台最佳风量和最佳喷淋密度分别为2000 m3/h和0.025 kg/(m?s)。  
      关键词:蒸发式冷凝器;风量;喷淋密度;传热;防护工程   
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    • 陈文朴, 章学来, 黄艳, 任迎蕾, 丁锦宏
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.068
      摘要:本文针对蓄冷保温箱研制了一种相变温度适宜、潜热较高、腐蚀性较小、不产生气体的低温相变材料甲酸钠(二水)21%+79%,并制作了纯聚氨酯发泡(PU)、真空绝热板-聚氨酯复合(VIP-PU)两种保温箱,将研制的相变材料充冷后分别应用于两种不同材质保温层的蓄冷保温箱,针对不同材质保温箱、不同蓄冷剂质量、不同冷冻温度的对比实验观察放冷效果。结果表明:在冻结温度﹣60 ℃情况下,真空绝热板-聚氨酯复合的蓄冷箱保冷效果是纯聚氨酯蓄冷箱的2倍;当所用蓄冷剂质量为15 kg,真空绝热板-聚氨酯复合的蓄冷箱能够维持箱内﹣10 ℃的低温环境13 h,具有最优的保冷效果。  
      关键词:复合相变材料;甲酸钠(二水);蓄冷保温箱;VIP-PU复合保温材料   
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    • 邸倩倩, 杨兆丹, 刘斌, 王瑞星
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.073
      摘要:本文采用低密度海绵吸附纳米流体(相变蓄冷剂)中的纳米颗粒,改变蓄冷剂(PMC)的热物理性质,以强化蓄冷箱的蓄冷效果。采用正交实验法,以胡萝卜为实验对象,箱内空气平均温度对时间的积分值为对比指标,分析海绵厚度(8 mm、16 mm、20 mm)、纳米流体质量分数(0.1 %、0.15 %、0.2 %)、每千克蔬菜对应的蓄冷材料质量(0.429 kg、0.5 kg、0.571 kg)、蔬菜预冷温度(-1 ℃ 、4 ℃ 、12 ℃)对蓄冷效果的影响。研究结果表明:影响蓄冷效果的主次因素为蔬菜预冷温度、纳米流体质量分数、蓄冷材料质量、海绵厚度;蓄冷效果随着海绵厚度、PMC质量分数和PMC质量的增大而增强,预冷温度在4 ℃时较佳;由极差值可知,各因素的最优水平为海绵厚度20 mm、纳米流体质量分数0.2 %、蓄冷材料质量0.571 kg、预冷温度4 ℃,但是从经济角度考虑,海绵厚度可以用16 mm代替20 mm,纳米流体质量分数可以用0.15 %代替0.2 %。该实验方法及结果具有借鉴作用,可以为后期的实验及分析提供理论基础。  
      关键词:蓄冷包装箱;正交实验;影响因素   
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    • 赵帅, 孙友宏, 郭威, 贾瑞, 王元, 陈光华
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.080
      摘要:天然气水合物泥浆制冷系统的换热器对于天然气水合物的开采非常关键。本文以天然气水合物自然状态下的存在条件为依据,分析研究不同类型的换热器,对钻探取样方法获取保真的天然气水合物岩矿心的影响,对相同换热面积的同轴套管式换热器和螺旋板式换热器在同种工况下的传热效率进行对比分析,采用传热计算、数值模拟和室内实验相结合的方法,证明在相同的换热面积和同种工况下,螺旋板式换热器的换热效率可以提高70%,在满足水合物钻探取样要求条件下,可以有效地节省资源。  
      关键词:天然气水合物;螺旋板式换热器;传热效率;数值模拟   
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    • 杨卧龙, 纪献兵, 徐进良
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.088
      摘要:为满足电子设备高效冷却的需要,本文从提高毛细压力、降低流动阻力、强化蒸发器壁面传热能力以及降低热泄漏方面入手,设计了一种具有新型蒸发器结构的平板环路热管。利用集成蒸汽通道的一体式双孔毛细芯替代传统的机械加工微槽道,并在反重力条件下对其传热性能进行实验研究。结果表明:该环路热管具有良好的反重力运行性能,能够在20 W热负荷下实现快速、低温启动,且无温度波动现象;在200 W热负荷下,能够维持蒸发器最高温度在80 ℃以下,环路热管的热阻仅为0.15 K/W。由于新型蒸发器结构缩短了热传递路径,降低了蒸发/沸腾的强化以及热泄漏,与传统结构的环路热管对比,能够有效提升环路热管的反重力运行能力。  
      关键词:环路热管;反重力实验;蒸发器;双孔毛细芯   
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    • 2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.095
      摘要:本文基于压缩制冷循环研制了一套用于军用特种电子设备的小型冷却系统,用于解决便携式特种电子设备在高温环境下的散热问题。通过选用微型高效的制冷部件,实现了微型压缩制冷和设备的集成。对该系统进行了变工况的性能测试,结果表明:在环境温度40 ℃的工况下,冷却系统供风温度小于15 ℃,制冷量不低于300 W,解决了特种电子设备在户外高温环境下的使用问题。  
      关键词:电子设备冷却;制冷量;集成   
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    • 虞中旸, 陶乐仁, 王超, 沈冰洁
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.100
      摘要:本文以变制冷剂流量制冷系统实验装置为研究对象,通过改变电子膨胀阀开度、冷冻水侧加热量和冷却水出水温度,对系统过热度振荡机理进行了实验分析。结果表明:1)电子膨胀阀开度较小时(24.7%~25.3%),蒸发器出口过热度振幅在1 K内,随着开度增大(25.6%~26.2%),振幅变大,约为3 K,当开度为26.5 %~26.8 %时,振幅恢复到1 K以内;2)传热机理的变化是导致过热度振荡的根本原因,影响蒸发器管内沸腾特性的主要参数是蒸发器换热量和质量流量,研究过热度振荡时需将两者综合考虑;3)压比对质量流量的影响较大。在压比增大初期,质量流量逐渐增加,表面传热系数大幅增加,过热度降低;当压比继续增加时,换热机理一直在液膜对流沸腾换热和过热蒸气换热间交替,维持不变。过热度振荡特性在膨胀阀-蒸发器闭环控制时更为复杂,在今后的研究中需要重点关注。  
      关键词:电子膨胀阀;过热度;系统振荡   
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    • 申江, 张川, 刘升, 丁峰
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.107
      摘要:本文介绍了一种兼具“真空预冷、减压贮藏、冰温真空干燥”三个功能于一体的果蔬保鲜装置及其工作原理,并对该装置的真空系统、制冷系统、加湿换气系统、控制系统的组成及工作过程进行了详细介绍与分析。利用该装置做了大白菜真空预冷及减压贮藏实验,实验结果表明,随着舱内压力的降低大白菜真空预冷过程可分为三个阶段:温度缓降、温度骤降及温度持平阶段;以大白菜失水率3.34%等实验数据分析了此装置的技术特点和独特优势。该装置可以从预冷、贮藏两个阶段缩短冷链物流的运转周期,减少果蔬搬运造成的机械损伤,从而将会在商业化普及应用中创造更多的经济效益。  
      关键词:保鲜装置;真空预冷与贮藏;大白菜;失水率   
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    • 梁玮, 姚岚, 刘宝林
      2017, 38(1) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.01.113
      摘要:样本质量是体现生物样本库价值的关键,但是低温保存可能导致细胞凋亡及基因表达量的变化,影响样本质量。本文采用流式细胞术与实时荧光定量PCR(qPCR)的方法,研究了Hep-G2细胞在不同条件下冻存后凋亡及相关基因表达量。结果表明:低温保存影响Hep-G2细胞的成活率、凋亡情况及某些凋亡基因表达量。不论冻存过程中是否添加低温保护剂,低温保存都会对细胞的凋亡相关基因表达带来不同程度的影响。不添加保护剂冻存会导致细胞死亡,添加10% DMSO冻存会导致细胞凋亡,复苏培养24 h后细胞的成活率、凋亡情况与相关基因表达量基本与对照组水平一致。  
      关键词:低温保存;细胞凋亡;流式细胞术;实时荧光定量PCR   
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