最新刊期
2022年第43卷第2期
- 摘要：本文在分析LNG冷能利用特点的基础上，根据“高能高用、低能低用、温度对口、梯级利用”原理，总结了LNG冷能用于发电、空气分离、海水淡化、CO2捕获和低温冷库等单元利用的工艺方法、温位区间、工质选择以及优缺点，对比了现有的LNG冷能梯级利用工艺温度范围，以实现温位的良好匹配。并分别针对大型LNG气化站、小型LNG气化站和大型远洋LNG船舶，给出LNG冷能梯级利用的具体方案。关键词：液化天然气;冷能;梯级利用;温位区间利用1525|1786|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：低温冷冻保存是细胞治疗、辅助生殖等生物医学应用的使能技术之一。冷冻和复苏过程中，胞内外冰晶的形成和生长会对细胞产生损伤；其中，升降温速率又与冰晶的形成、生长有密切关系。本文在阐述程序化慢速冷冻和玻璃化快速冷冻两种细胞冻存方式及冷冻损伤两因素假说的基础上，对细胞特性、细胞外环境和升降温策略三个影响细胞冻存效果的要素进行分析，从细胞层面、细胞外环境层面和升降温策略及载体设备层面对目前细胞冻存优化技术及设备进行分类，重点梳理了细胞冻存优化在升降温策略及载体设备层面的进展，并总结了优化细胞冻存的挑战与前景。关键词：低温保存;冷冻损伤;玻璃化;冰晶;微流体1078|1103|2发布时间：2024-07-18
- 摘要：空气源热泵在冬季供热时室外蒸发器表面容易结霜，逆循环除霜作为最常用的一种除霜方法存在除霜带液和除霜时间长的问题。为提升逆循环除霜的空气源热泵系统性能，本文提出一种耦合储液气液分离器的空气源热泵除霜系统，该系统相比于传统的空气源热泵系统能够有效延缓结霜和缩短除霜时间。本文通过实验对比研究了6个工况下该系统和传统空气源热泵系统的热力学性能。实验结果表明：在一个制热-除霜-恢复周期内该系统能够有效延缓结霜和缩短除霜时间，最大可延缓结霜53 min，最大可缩短除霜时间75 s。关键词：空气源热泵;逆循环除霜;系统性能;储液气液分离器1316|1098|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：空气源热泵-冷柜一体机中热泵的启停过程不仅会影响系统供热性能，还会影响冷柜性能。本文实验研究了在单独运行及联合运行工况下考虑空气源热泵的启停过程的空气源热泵-冷柜一体机的性能，分析了空气源热泵的启停次数对热泵系统和冷柜系统性能的影响。实验结果表明：相比热泵单独运行工况，空气源热泵-冷柜一体机中热泵制热量的衰减开始时间延缓约10 min，且联合运行工况下热泵制热量及COP均大于单独运行工况。联合运行工况下，三次启停工况下的空气源热泵对比一次启停工况下的热泵的平均制热量及平均COP分别减少了18.2%和27.3%，平均功耗增加16.3%。相应地，在热泵三次启停工况下对比热泵一次启停工况下冷柜系统平均制冷量以及平均COP分别降低11.6%和11.1%。关键词：空气源热泵;冷柜;一体机;启停;联合运行1092|1121|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：结合湍流射流发展规律，本文提出一个两相喷射器喷嘴距的设计方法：在给定引射流量下，当射流外边界的半径增长至混合段半径时，射流行进的距离为最优喷嘴距。利用数值模拟对比喷嘴距分别为3、5、7.5、10、15 mm时两相CO2喷射器性能。结果表明：喷嘴距为5 mm时射流发展正好符合上述设计条件，此时喷射器升压性能最优，为0.69 MPa，相对15 mm时提升46.8%。对比引射腔内不同截面上的射流速度分布可知：当喷嘴距大于最优值时，引射腔内的射流外边界将超过混合段半径，一部分射流无法进入混合段，引射腔的壁面附近形成涡流区，导致射流动能耗散，升压性能下降；当喷嘴距小于最优值时，引射过程在混合段内完成，混合段有效长度减小，升压性能比最优时下降1.5%。根据射流速度分布特性，结合本文案例拟合了最优喷嘴距的关联式，预测结果与CFD相差4.2%，可用于优化设计时预估最优喷嘴距。关键词：喷射器;喷嘴距;优化;射流1135|1141|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：电动汽车整车热管理系统需要搭载大排量的涡旋压缩机以适应多工况高负载的设计需求。本文提出一种大排量涡旋压缩机的型线设计方法，通过经实验校正的仿真模型研究了梯形截面涡旋压缩机的几何特性及泄漏特性。计算结果表明：梯形截面涡旋压缩机在保证齿根强度校核的前提下，平均壁厚降低29.9%，排量提升19.5%。研究型线设计参数对泄漏特性的影响，发现梯形截面涡旋压缩机的内泄漏率与等壁厚涡旋压缩机相差不足2%，具有良好的应用前景。关键词：涡旋压缩机;型线;排量;泄漏1045|1004|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：采用高效的热泵系统替代常规锅炉是实现“双碳”目标的有效措施。本文提出采用引射器实现双温蒸发的CO2热泵系统，以实现余热梯级利用和高效制热。通过窄点分析法，建立了基本CO2系统、CO2引射器系统、双温蒸发CO2引射系统的热力学模型，发现双温蒸发系统存在最优排气压力及最大COP。基于最优工况进行分析，结果表明：在热泵热水器名义工况下，双蒸发器系统COP最高达4.84，比基本CO2热泵系统提高了9.88%。双温蒸发过程可显著降低吸热过程中的换热不可逆损失，双温蒸发系统蒸发器侧的不可逆性能指数为1.51，比基本CO2和带有引射器的常规CO2系统降低了24.50%。关键词：热泵系统;CO2;引射器;温度匹配;双温蒸发;不可逆损失1613|1240|2发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文分析了R600a/角鲨烷和DME/角鲨烷工质对在单效和压缩辅助吸收式制冷循环中的热力学性能。利用NRTL模型关联了两种工质对的汽液相平衡数据，分析了发生温度、蒸发温度和压缩机压比对循环性能系数（COP）、?效率和循环倍率的影响。结果表明：R600a工质对的性能更优。相比于单效循环，压缩辅助循环性能明显更高。在蒸发温度为278.15 K时，两种循环的COP和?效率均随发生温度升高存在峰值；在发生温度为363.15 K时，两工质对的COP随蒸发温度的升高而单调增加，而?效率存在峰值。随发生温度和蒸发温度的升高，R600a和DME工质对的COP最高可达0.675和0.655。DME工质对的性能随压缩机压比的增加不断增大，而R600a工质对在压比为1.5时性能最优。随着发生温度、蒸发温度和压比的升高，循环倍率不断减小。关键词：制冷剂;润滑油;吸收式制冷;性能分析1065|1145|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文对压缩机吸气管内R32/PVE VG68混合物的滞油和压降特性进行了实验研究。实验样品为内径10.7 mm的光滑铜管，在三种饱和温度和过热度条件下进行测试，分别为7.5/12 ℃、7.5/6 ℃、和10/12 ℃，制冷剂质流密度为90~230 kg/(m2?s)，名义油质量分数（OMFno）为0~5%。同时，收集了5篇公开文献中R410A、R134a与各润滑油混合物在吸气管内的滞油量与压降数据，建立数据库，进行综合对比分析。结果表明：滞油量会随实际油质量分数和混合物运动黏度比的增加而增加，随质流密度的增加而减少。。最后，在对油运输机理分析的基础上，提出一种新的无量纲参数——滞油影响因子("ψ" )来描述油运输难度，这一参数综合了工质、几何尺寸及运行参数的影响，且与本实验和收集的滞油量数据呈现正相关的趋势。关键词：吸气管;润滑油;滞油量;压降;R321090|1058|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：为研究垂直管内R134a-DMF（二甲基甲酰胺）鼓泡吸收过程的热、质传递特性，本文搭建了垂直管内鼓泡吸收实验测试装置，构建了管内R134a被R134a-DMF混合溶液鼓泡吸收过程的热、质传递数学模型。进一步通过模型分析了当吸收压力为0.35 MPa，蒸气入口温度为5 ℃，稀溶液入口质量流量为12.0 kg/h时，吸收过程搅拌流、弹状流、泡状流和单相流的流型变化特点，并得到了吸收高度随入口参数的变化规律。结果表明：吸收过程中弹状流占据吸收高度的比例最大；随着吸收过程的进行，吸收速率不断增大，蒸气温度变化幅度最大，其次是相界面温度和溶液温度，冷却水温度变化幅度最小，且各温度变化在搅拌流流态时最大，在泡状流流态时最小；当稀溶液的入口质量分数为0.4，入口温度为45 ℃时，蒸气入口质量流量从1.0 kg/h升至2.5 kg/h，吸收高度从0.44 m升至1.88 m。关键词：吸收式制冷;制冷剂;鼓泡;传热系数977|1026|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文采用实验和计算流体力学（CFD）方法，研究了带有柱状下送风系统的大空间建筑中，由气流换热和温差导热组成的对流转移热的计算方法。在缩尺模型实验室中，研究了三种不同排风比的热环境和负荷特性，根据实验得到的中心线垂直温度分布和空调冷负荷验证了CFD模拟结果，并基于相似理论，将缩尺数值模型拓展至全尺寸工况模拟。结果表明：在柱状下送风系统中，温差引起的热传导在区域间换热中起主导作用。将整个室内空间垂直方向划分两个区域，原型建筑的区域间传热系数Cb在排风比为0、10%、20%时分别为7.92、6.14、3.81 W/(m2?°C)。Cb主要受气流状态、区域划分方式和气流组织形式影响，而受屋顶排风方式的影响较小。关键词：大空间建筑;分层空调;柱状下送风;相似理论;区域间传热系数956|1023|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：为解决降膜式蒸发器出气口液滴夹带和压缩机吸气带液问题，本文采用计算流体动力学(CFD)进行流动-传热-相变过程中蒸发器液滴夹带空间分布和流体动力学参数研究，结合K1，K2典型样机实际测试结果验证了数值方法的准确性，构建了以蒸发器出气口液滴夹带率(φ≤0.37%)、水平气流通道平均速度(vH≤0.24 m/s)、出气挡板出口平均气流速度(v B ≤2.18 m/s)等目标控制参数来评估蒸发器出气口带液的风险，基于建立的目标控制参数上对设计的K3~K6降膜蒸发器系列进行带液风险评估，结果表明K3和K4满足控制参数的要求，具有较低的带液风险，然而，K5和K6的目标控制参数具有较高的带液风险。基于预测的高风险出气口带液模型，通过降低分配器出口流速、增大筒体直径、调整管层间距对目标控制参数群展开了优化设计并进行了换热管外流态分布分析，结果表明：优化后蒸发器出气口的液滴夹带率比优化前降低75%以上，管外流态主要以滴状流的形式存在，且换热管外表面液相分布较为均匀。对优化后的K5和K6实验样机实测发现蒸发器出气口不存在带液现象，该带液风险控制目标参数可为降膜式蒸发器的优化设计提供一定的关键依据。关键词：降膜式蒸发器;数值模拟;气液两相流;液滴夹带;优化设计994|1049|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：蒸发冷却与固体除湿耦合的空调形式是拓展蒸发冷却技术在南方湿热地区数据中心应用范围和时长的可行性方法之一。本文设计搭建了装填硅胶颗粒的单、双级固体除湿装置，在南方湿热地区城市广州的过渡季条件下进行了实验测试，并建立了理论计算模型，结果表明：在温度为25.2 °C和平均相对湿度为56.4%~74.9%范围下，固体除湿装置具有较好的除湿性能；双级固体除湿箱的最大除湿效率和最大平均除湿效率分别为单级固体除湿箱的2倍和2.9倍；单、双级固体除湿箱的吸湿率时间常数β分别在0.35~1.00和0.33~1.18间，含湿比时间常数α取值分别在0.37~1.10和0.41~1.30间；理论计算模型与实际变化曲线的平均相对误差在10%以内。关键词：固体除湿箱;除湿性能;湿热地区;数据中心971|1057|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文探讨热泵洗碗机干燥过程性能参数变化规律，建立“数据预处理-关联规则挖掘-知识解释”的无监督类数据挖掘框架，研究节能运行策略，以达到降低洗碗机干燥过程耗电量的目标。利用Apriori算法对整体事项集进行挖掘，得到制冷剂充注量、环境温度、供风方式3个关键因素，并基于此进一步挖掘出以上因素对整体干燥性能的影响规律。研究结果表明：热泵系统提供充足的热量是保证系统干燥性能的前提，但过多的制热量并不能有效提升干燥性能，供风方式才是洗碗机干燥性能提升的关键因素，上下交替供风能够取得最好的干燥效果，因此在满足洗碗机干燥所需最小制热量的前提下，可通过适当调整供风方式等因素提升系统能效，实现系统节能运行。关键词：热泵干燥;洗碗机;关联规则;节能策略994|1111|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：为研究固相颗粒粒径大小对冰浆类固液两相流流变特性的影响，本文选用三种平均粒径分别为0.31、0.43和0.51 mm的聚乙烯颗粒（密度约为0.922 g/cm3）作为固相，改变混合浆体的流速及固相质量分数，测量浆体在水平圆管内流动的压降值，根据剪切应力与剪切速率的关系，确定了分段拟合流变方程的方法，分析了固相颗粒粒径大小对冰浆类固液两相流流变特性的影响。实验结果表明，混合浆体的剪切应力会随着颗粒粒径、固相质量分数以及剪切速率的增大而增大，浆体表现为剪切增稠流体，其流变指数总是大于1。在颗粒粒径不变的情况下，浆体的流变系数会随着固相质量分数的增大而增大。当固相质量分数较低小于15%，流变系数会随着粒径的增大而显著增大。关键词：冰浆;固液两相流;颗粒粒径;流变特性;非牛顿流体1029|943|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：为优化岩心冷柜内部温度场分布的均匀性，控制温度波动范围，根据相似性原理，本文搭建冷柜模型实验台，建立三维RNG k-ε湍流模型，探究送风参数（送风温度-3?2 ℃、送风速度3.5?4.7m/s）对冷柜内温度场分布的影响规律，为岩心冷柜工程提供理论支持。结果表明：岩心冷柜零负载工况下，各监测点温度模拟值与实验值吻合度较高，最大偏差不超过0.6 ℃。当冷柜6层满载，送风速度恒定4.2 m/s时，冷柜内温度分布与送风温度呈正相关，当送风温度为0 ℃时为最佳送风温度，冷柜内温度场分布均匀合理，各层岩心均满足储藏要求。当冷柜6层满载，送风温度恒定为0 ℃时，增大送风速度能强化对流换热，有效解决局部过热问题，送风速度由4.2 m/s增至4.7 m/s，冷柜内局部温度已低于岩心最佳储藏温度，综合能耗及气流组织均匀性考虑，4.2 m/s为最佳送风速度。关键词：岩心;冷柜;送风参数;数值模拟;温度场991|943|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：为了准确预测冷冻干燥时间，本文基于传热传质理论，利用COMSOL软件对厚度为12 mm、半径为4 cm的红心火龙果片进行建模，模拟升华干燥阶段火龙果内部水蒸气流动耦合热质传递、火龙果温度分布特性、升华界面位移以及冰升华过程，预测升华周期，并通过实验验证模型的可靠性。结果表明：模拟值与实测值相吻合且误差较小，火龙果中心点温度模拟值与实测值绝对误差为0.9 ℃，火龙果含水率模拟值与实测值相对误差为1.2%，脱水速率模拟值与实测值相对误差为6.63%。本模型可以准确模拟升华干燥过程热质传递动态变化。通过模拟对比不同厚度火龙果片升华周期，同时考虑到冻干制品质量和产量，12 mm为红心火龙果片冻干最佳厚度。关键词：真空冷冻干燥;传热传质;脱水速率;火龙果965|1072|4发布时间：2024-07-18
- 摘要：对于无法取精的不育患者或患有癌症需放化疗的青春期前男孩，睾丸组织冷冻是潜在的有效保存生育力的方法。本文对小鼠块状睾丸组织的玻璃化保存方法进行了研究，运用差示扫描量热仪，对在不同体积分数保护剂中浸泡了不同时间后的小鼠块状睾丸组织进行热分析，随后对其进行玻璃化冻存，并将睾丸组织慢速冷冻保存与玻璃化冻存进行了对比。结果表明：低体积分数保护剂组在降温过程中检测到了组织内冰晶形成，而高体积分数保护剂组在降温过程中实现了玻璃化冷冻，未有冰晶形成；以生精细胞的凋亡阴性率为依据，筛选出体积分数为20%DMSO保护剂溶液中浸泡1 min后进行玻璃化冻存为最优玻璃化加载方案，其冻后各生殖细胞凋亡阴性率分别为精原细胞78.6%，精母细胞90%，精子细胞 70.1%，支持细胞 89.1%；与玻璃化冻存相比，慢速冷冻保存更能维持睾丸组织的冻后形态学完整性，并减小冻后生精细胞的凋亡率，是更适用块状睾丸组织冷冻的方法。关键词：玻璃化;慢速冷冻;睾丸组织;热分析1016|1052|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：为研究蚕豆种子脱水过程中不同位置组织细胞的水分迁移对微观结构的影响以提高蚕豆品质，本文运用显微观察及图像处理技术，研究水分迁移过程中蚕豆样品不同位置细胞形态的变化，并分析0 ℃和8 ℃不同位置细胞的尺寸参数（相对直径、相对周长、相对面积、面积）和形状参数（圆度、伸长率）的变化规律。结果表明：脱水过程中，0 ℃下不同时刻的尺寸参数的最大值在紧靠样品切面中心的下方位置处取得。8 ℃时其最大值在样品切面中心处取得。形状参数分布在一个范围内，无显著的规律性变化。0 ℃时，细胞圆度大体分布在0.85~0.95，细胞伸长率集中分布在1.2~1.8。8 ℃ 时，细胞圆度大体分布在0.80~0.90，细胞伸长率集中分布在1.2~1.9。0~30 min时，随着温度的升高，各个位置上的尺寸参数变化增加。与0 ℃相比，脱水过程中8 ℃时的细胞经历了更大的收缩，细胞形状整体变化趋势更加均匀一致。关键词：细胞变形;水分迁移;微观结构;蚕豆1266|1005|0发布时间：2024-07-18
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