最新刊期
      2017年第38卷第2期
      • 王如竹, 王丽伟, 蔡军, 杜帅, 胡斌, 潘权稳, 江龙, 徐震原
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.001
        摘要：当前工业能源消耗中所排放的低品位余热量大面广，若采用高效的余热利用技术将这部分余热回收，将具有显著的节能效果。工业余热热泵技术可以实现余热品位的提升或容量的扩大，一方面可以将回收的热量应用到工业流程中，另一方面可以在区域供热及供冷方面发挥作用。本文分析了压缩式热泵、吸收式热泵与化学热泵的特点与发展趋势。目前三种热泵技术都在工质、循环以及系统创新方面得到了较大的发展，但是在容量、能效比、温升与可靠性方面存在不可兼得的瓶颈问题。此外，工业余热根据种类以及温度品位的不同，适用场合与特点也各不相同。但目前在余热回收利用的设备与系统方面，缺乏针对不同余热特点的指导性设计准则。未来的研究需要集中在发展效率高、容量大、热适应性好、稳定可靠的热泵技术，形成各余热热泵互补利用的广谱化设计准则。同时需要通过对余热的热、电、冷、储、运的网络化利用进行余热系统高质化集成，实现工业余热的高效利用。  
        关键词：工业余热;压缩式热泵;吸收/吸附式热泵;化学热泵;网络化利用   
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        发布时间：2024-07-18
      • 柴玉鹏, 马国远, 许树学, 丁若晨, 俞丽华
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.011
        摘要：为增加空气源热泵运行的稳定性及提高其性能系数，本文提出了以R134a为工质的涡旋压缩机闪蒸器补气制冷/热泵系统。搭建了实验台对压缩机排气温度、功耗、制冷量、制热量及制冷、制热性能系数进行研究。结果表明：当冷凝温度为45 ℃，蒸发温度为﹣20~0 ℃时，与采用相同工质的单级系统相比，补气系统的排气温度降低了6.2 ℃，功耗增加1.4%~2.8%，制冷量和制冷COPc分别提高19.8%和17.6%，制热量和制热COPh分别提高15.3%和13.2%。  
        关键词：R134a;补气;制热性能;COP   
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      • 钱维扬, 潘阳, 彭招
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.017
        摘要：本文对饱和水-泡沫铜多孔介质在方腔内的自然对流换热进行了实验研究。讨论了孔隙率、孔隙密度及倾斜角度对多孔介质自然对流换热的影响。结果表明：自然对流换热随着孔隙率增大而减小。当孔隙率一定时，随着孔隙密度的增大，自然对流换热减小。Nu数随着加热功率的增大而增大，随着腔体倾斜角度的增大而减小。根据相似理论建立了以孔隙率、孔隙密度、倾斜角度为影响变量的换热准则关联式，且误差小于±7.5%。  
        关键词：自然对流换热;多孔介质金属泡沫;孔隙率;孔隙密度   
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      • 王学东, 柳建华, 宋吉, 高屹峰, 朱立珺
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.022
        摘要：针对R404A的冷凝传热与压降关联式不少，但都是基于7 mm或者9.52 mm等大管径光管或者强化管，针对5 mm管径的关联式也都是适用于其它制冷剂，没有R404A小管径冷凝直接适用的关联式。本文通过实验测试与理论计算结合论证的办法，利用控制变量法、性质相似制冷剂优先法筛选出一批关联式，大量对比由关联式计算与由实验数据计算得出的传热系数与压降的偏差，研究关联式的适用性及可修正性。结果表明：Dobson and Chato冷凝换热关联式乘以修正系数2.13，能很好预测R404A在内螺纹管中的冷凝传热系数，与实验值正偏差为+15.51%，负偏差为﹣14.13%。黄翔超提出的摩擦压降关联式能很好预测R404A在小管径内螺纹管内冷凝的摩擦压降，与实验值的正偏差为+12.56%，负偏差为﹣13.58%，两者均可为换热器设计计算提供较准确的理论指导。  
        关键词：关联式;小管径;冷凝;传热系数;压降;R404A   
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      • 李棚辉, 韩晓星, 王亚雄, 吴伟
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.029
        摘要：本文以丙酮为 工作流体，设计了一套新 型 重 力热管换热器，该装置由五根底部连通的垂直蒸发管共用一根水平同心套管冷凝管构成。采用理论和实验相结合的研究方法，分析了装置的传热性能，并对其结构参数进行优化。研究了当倾斜角度为15°~90°、操作温度为40~80 ℃、冷却水温度为10~30 ℃时装置的传热性能。结果表明：新型重力热管换热器具有良好的等温性能及操作稳定性；当充液率为15%、倾斜角度为60°、冷却水温度为30℃时，换热器达到最佳工作状态；最大传热量可达1 700 W左右，此时平均热阻为0.042 ℃/W。  
        关键词：重力热管;余热回收;传热性能   
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      • 王超, 陶乐仁, 杨丽辉, 虞中旸, 沈冰洁
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.034
        摘要：不完全湿压缩能大幅度降低压缩机排气温度，然而该应用的最大难点是如何控制实时压缩机吸气干度在合适的范围内。本文提出了假拟饱和等熵压缩排气温度控制压缩机吸气该干度的方法，理论分析了在AHRI（空调供暖制冷协会）空调和低温制冷两种典型工况下，R22、R32、R134a和R410A四种制冷剂作为冷媒时，应用该方法控制压缩机吸气带液时系统性能的变化，并通过R32实验验证该结论的正确性。结果表明：利用假拟饱和等熵压缩排气温度可以将压缩机吸气状态控制在少量湿蒸气的状态；在T-s图上具有钟型饱和线形状的R32制冷剂，利用假拟饱和等熵压缩所控制的制冷系统吸气干度在0.96~1时制冷量和COP均能达到最大值。  
        关键词：湿压缩;吸气干度;排气温度;实验探究   
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      • 文虎, 丁喜梅, 刘长春, 李贝
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.040
        摘要：近年来，频繁的高温天气已经严重影响作业人员的身心健康，因此有必要研制降温服以改善工人工作条件。通过对半导体降温服的部分制冷性能进行实验研究，研究表明：在单个制冷片工作条件下，以P0为中心，半径相同处，温度也基本相同，且随着距离的增加，各测点温差降低率先加快后减慢；在三个制冷片工作条件下，温度变化呈现一定的差异性在三个制冷片工作条件下，且随着距离的增加，P5-P8和P9-P12测点的温差先降低后上升，在距离制冷中心3 cm处有明显的转折点；半导体降温服交盖效应的范围为以制冷中心为圆心、半径4 cm左右的圆域，且在相邻两个制冷片距离相同的情况下，当制冷中心位于同一水平线时，交盖效应更明显。研究为半导体降温服的应用提供了一定的指导意义。  
        关键词：半导体制冷;降温服;交盖效应   
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      • 汪行, 柳建华, 赵永杰, 张良
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.045
        摘要：在液体除湿空调中，除湿器是系统的核心部件。本文搭建可用于实验研究的液体除湿空调系统中除湿器的实验台，对塔径300 mm、填料高度800 mm，以LiCl溶液为除湿剂的除湿器布置测点进行实测。基于Mercel理论，根据热质平衡并结合D. I. Stevens 的有效模型，建立适用于该液体除湿空调系统中的除湿器传热传质模型。从实验和理论模型两个方面分析除湿器进口各项参数对除湿量的影响，结果表明：理论值和实验值有很好的一致性，且数据差异较小，说明计算模型适应性良好，能准确的用于该除湿器的性能模拟测试，将实验与理论计算结果进行对比可知：在一定的工况范围内，除湿器的除湿量受进口溶液温度、浓度、质流密度等参数影响较大，其中溶液进口温度越低，除湿效果越显著，溶液进口浓度越低，除湿效果越好；溶液进口质流密度需控制在一定范围进行调节，才能显著提高除湿器性能；空气入口风速、干球温度以及含湿量对除湿出口的空气状态参数影响较弱。  
        关键词：液体除湿空调;除湿器;数值模型;实验工况   
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      • 刘金亚, 朱芳啟, 江龙, 王丽伟, 高鹏
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.051
          
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      • 胡韩莹, 方徐君, 贺伟
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.057
        摘要：本文设计开发了一种吸附式制冷系统，采用分体式双床结构，以85~100 ℃的低品位热水作为驱动热源，通过两个吸附床对制冷剂-水的交替吸附和解吸，实现连续制冷。吸附床采用翅片管式换热器，翅片表面涂覆了新型研制的13X分子筛-氯化钙复合吸附剂，涂覆厚度仅0.15 mm，加速了吸附/解吸速率以及传热速率。蒸发器采用盘管和水盘结构，且从上而下呈阶梯状间隔分布，保证蒸发时换热管表面均进行高效的沸腾换热。冷凝器的设计上增加了不凝气体排放装置，可在系统运行的过程中随时抽取不凝性气体，维持了冷凝器的高换热效率。还从强度、密封性以及装配结构紧凑性等方面对各个换热器箱体结构进行了优化设计。此外，所述吸附制冷系统循环中引入了回质和回热过程。基于此循环模式，对系统性能进行了测试可知：以85 ℃的热水作为解吸热源时，系统制冷功率为7.7 kW，性能系数COP为0.467，SCP为380 W/kg，平均耗电量1.23 kW。  
        关键词：吸附制冷;13X分子筛-氯化钙复合吸附剂;制冷功率;性能系数(COP);单位吸附剂制冷功率(SCP);耗电量   
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      • 朱发明, 刘道平, 杨亮, 吴腾马
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.065
        摘要：本文介绍了气泡泵的工作原理，总结了近年来国内外在单压吸收式制冷系统中气泡泵的研究进展。提出气泡泵的三种重要影响参数为结构形式、运行参数和工质，并对扩散-吸收式制冷循环和Einstern制冷循环在理论和实验研究两个方面进行了阐述。同时对影响气泡泵性能的因素以及气泡泵其他方面的研究进行了分类。最后，指出循环中工质的种类以及多管气泡泵中形成提升量的倍增需要更完善和深入的研究。  
        关键词：制冷系统;气泡泵;综述;吸收式制冷   
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      • 黄根生, 陈光明, 张绍志, 蒋青
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.076
        摘要：控制预冻阶段的过冷度对冷冻干燥制品品质的均一性以及后期干燥速率有着重要影响。实验和理论研究了主动降压诱发过冷水成核过程中降压速率、预冷温度和终压等因素对小瓶内水结冰现象的影响。研究发现：常压下解除过冷度范围为9～17 ℃，而在降压过程中解除过冷度范围为8～11 ℃；在5～20 kPa/s范围内降压速率对成核影响不大；在100～400 Pa区间内终压越低，检测到的解除过冷度越低。计算分析表明，降压过程中水体表面及附近区域达到的最低温度可能是影响成核的关键因素。  
        关键词：冷冻干燥;预冻;成核;降压;过冷水   
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      • 王绚, 马国远, 周峰
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.082
        摘要：当气温较低时，泵驱动两相冷却机组较之传统的蒸气压缩式空调能耗更低，EER更高，在数据中心节能降耗方面具有很大的应用潜力。但粗糙的控制策略不仅阻碍了冷却机组性能的提高，还严重影响了室内温控精度，对其实际应用极为不利。为了使其更好的应用于小型数据中心，本文研制了相应的控制系统，研究了其在某小型数据中心中实际应用时的运行性能，拟合了换热特性曲线，并进行节能性分析。结果表明：当室内温度设定为22 ℃、室外温度低于10 ℃时，采用此机组对数据中心机房进行散热能够满足室内负荷要求，与采用空调散热相比节省电能至少26.77%，具有良好的节能效果。  
        关键词：空调;节能;数据中心;泵驱动;自然冷却   
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      • 满亮, 张小松, 刘剑
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.089
        摘要：为了研究冷冻水温度对双冷源制冷机组各部件和整个系统?损的影响，本文构建以R32/R236fa（质量比：60%/40%）为循环工质的双冷源冷水机组?分析模型，利用双冷源制冷机组实验平台进行多组实验，通过理论?分析和实验?分析对系统性能进行研究。研究了冷凝温度为32 ℃、高低温冷冻水分别为18 ℃/8 ℃、17 ℃/6 ℃等7组时，制冷机组的理论?损和实验?损的变化情况。结果表明：当高低温冷冻水出水温度分别为17 ℃和8 ℃、冷凝温度为32 ℃时，双冷源制冷机组的总?损最小为0.68 kW。此时，?损最大的为压缩机，约占总?损的52.7%；其次为冷凝器，约占总?损的17.4%。  
        关键词：非共沸混合物;冷水机组;实验工况;㶲分析   
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      • 阮建文, 臧润清, 赵东, 孙志利
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.096
        摘要：通过建立均相流模型，对四种制冷剂重力再循环蒸发器进行理论分析，并搭建重力再循环制冷系统实验台，在不同工况下对实验结果与理论计算结果进行对比。以R404A为例，在保温体内空气温度从0 ℃下降到-25 ℃情况下，传热系数的理论值与实验值的偏差从15.91%逐渐减小到3.01%，制冷量的理论值与实验值的偏差从14.43%逐渐减小到2.07%。保温体内空气温度越低，偏差的幅度越小，重力再循环制冷系统的运行状态和理论运行状态较吻合。应用该模型对四种制冷剂运行状态进行预测，预测结果显示，相比于其他三种制冷剂，在液柱高度较低的情况下，R407C的传热系数和制冷量最大。  
        关键词：再循环蒸发器;对比;理论分析;实验研究   
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      • 侯赫男, 李超, 顾宇, 张金萍, 郑冬青
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.102
        摘要：本文以水溶液脱酸后的整本图书为对象，选取真空冷冻干燥法对脱酸后的整本图书进行干燥实验，研究了预冻方式对图书冷冻干燥过程和干燥品质的影响，分别采用液氮预冻和慢速预冻两种预冻方式对图书进行真空冷冻干燥，并比较分析了图书干燥过程和干燥后纸张白度、色差、抗张强度、撕裂度、耐折度及外观等指标。结果表明，慢速预冻可以减短图书冷冻干燥所需要的干燥时间，提高干燥效率；在图书纸张机械性能保持方面，慢速预冻效果更佳；在图书光学性能和外观保持方面，液氮预冻效果更优；从经济性及图书的长久保存方面考虑，推荐采用慢速预冻。  
        关键词：真空冷冻干燥;预冻方式;水溶液脱酸;纸质文献   
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      • 周新丽, 滕芸, 戴澄
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.109
        摘要：超声波可以促进晶核形成，缩短冻结时间并且获得较高的冻结品质，但该技术目前多用于液态样品或浸渍冷冻过程，在固体果蔬样品平板冷冻过程中的应用未见报道。本文设计制作了一种接触式超声波辅助冷冻平板，用于固体果蔬的冷冻过程，并进行了三组实验：1）在﹣1 ℃施加10 s不同功率（0，122.6，178.7，229.8 W）的超声波；2）在﹣1 ℃施加178.7 W超声波，作用0，5，10，15 s；3）在不同阶段（预冷段，相变段，终了段）施加178.7 W的超声波10 s。分别研究了超声波的作用功率、作用时间、作用阶段等参数对胡萝卜冷冻速率的影响，结果表明：在相变阶段作用178.7 W的超声波10 s，能显著降低样品通过最大冰晶生成段的时间tcf和总冻结时间ttf，提高样品的冷冻速率。  
        关键词：超声波;平板冷冻;冷冻速率;胡萝卜   
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      • 冯海, 臧润清, 孙志利
        2017, 38(2) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.02.114
        摘要：为解决制冷剂除霜系统融霜结束后可能发生的压缩机湿压缩和库温波动问题，本文在库温﹣20 ℃，结霜量3 kg工况下，以风机延时开启的时间为变量，对除霜结束后风机延时开启0~180 s进行单一变量的实验研究。从除霜结束后的库温波动、除霜时间、系统恢复制冷后压缩机吸气状态方面，比较分析风机延时不同时间开启对系统运行特性的影响。结果表明：除霜结束不延时开启风机，库温将突升5 ℃，并且恢复制冷的前4 min，压缩机存在湿压缩问题；除霜结束风机延时开启的最佳时间为140~180 s，此时库温升高比风机不延时开启情况降低3 ℃，总库温波动在5 ℃以内，除霜时间在12 min左右，且除霜结束恢复制冷时有效避免了压缩机可能出现的湿压缩问题。  
        关键词：冷库;制冷剂除霜;库温波动;湿压缩   
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        发布时间：2024-07-18
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