最新刊期
2024年第45卷第3期
- 摘要：随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展，电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需求，开发适应新型电子设备散热需求的高效平板热管仍是当前研究的热点。基于此，在对平板热管工作原理及结构特点进行阐述的基础上，对平板热管的传热性能、影响传热性能的因素（毛细芯结构、腔体厚度、工质、充液率、倾角和热源）、强化平板热管传热性能的措施（不同润湿性表面和支撑柱结构等）及其在小型化电子设备、IGBT晶体管、LED和电池组等电子器件散热应用等方面进行了系统性综述，指出研究不同毛细芯结构与腔体厚度下平板热管内部流动传热特性、散热性能强化的机制和综合优化方法，以及如何在不同电子器件热管理需求下设计出空间适应性强而散热性能高效的平板热管等仍是当前平板热管有待进一步突破的关键技术，将为平板热管在电子器件散热领域的进一步深入研究与优化提供一定参考。关键词：平板热管;临界热流密度;表面润湿性;强化传热;电子器件散热592|624|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：制冷剂是蒸气压缩循环中必不可少的工作流体，氢氟烷烃类化合物是目前制冷、空调和热泵设备中的主要制冷剂，但该类制冷剂会引起全球变暖等问题，因此亟需开发应用性能相似、环境性能友好的新型制冷剂。介绍了不同制冷剂在-100~200 ℃蒸气压缩循环应用场景中的使用现状，并综述了具有前景的低GWP制冷剂替代方案研究进展；在此基础上，对HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HFO-1336mzz(Z) 5种低GWP制冷剂在实际应用系统中的最新研究及关键问题进行总结。关键词：制冷剂;空调;热泵;有机朗肯循环;GWP490|622|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：浸没式电池冷却是将电池直接浸泡于冷却液中，相比常规间接式液冷、风冷和相变冷却，具有结构简单、降温迅速、均温性能好等优势。对目前浸没式电池冷却的相关技术进行了统计、归纳和总结，包括浸没液采选、冷却系统结构设计、热安全等，并结合上述工作对浸没式电池冷却系统的技术应用进行分析。结果表明：浸没式冷却可快速降低电池温度，能够有效提升电池组的温度均一性；但该技术对电池模组的密封性要求较高，漏液以及腐蚀等难题有待解决。关键词：新能源汽车;浸没式电池冷却;电池热管理;浸没液535|766|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：冷却塔冷却是指利用冷却塔来散去生产或生活中产生的废热，从而降低循环水温的技术。与其他制冷方式相比，其具有制冷效果好、耐腐蚀、成本低等优势。基于近年来国内外文献分析，主要从冷却塔冷却的应用及性能优化两方面进行阐述。对冷却塔在工业冷却和建筑供冷方面的应用及相关研究进行了归纳分析，并对其在碳捕集和余热回收方面的应用进行了拓展分析。在性能优化方面，总结了包括模型优化、结构优化和运行优化三个方向的诸多方法，重点讨论了该技术在当前研究与应用中依旧面临的挑战，并指出了未来的发展方向，助力于冷却塔系统高效、绿色和稳定运行。关键词：冷却塔;蒸发冷却;热力特性;性能优化495|692|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：空气源热泵作为一种新型的节能环保技术，在多种供暖场景中得到了广泛应用，其在低环境温度下的运行可靠性和效率是重要的关注点。采用二元混合工质CO2/R1233zd（E）构建了兼顾环保性、安全性和高效性的的回热热泵系统，并通过优化分析得到该系统的COP、单位容积制热量、吸气压力和排气压力等系统性能在-30~-10 ℃环境温度下的变化规律。通过与目前常用的传统补气增焓系统和复叠系统进行对比，探明了该混合工质回热系统在低环境温度下可以保持较高效率运行。在-30~-10 ℃环境温度下，与R134a补气增焓系统相比其COP和单位容积制热量分别减小了9.8%~20.6%和增大了3.5%~56.1%，并且压缩机压比以及压比随环境温度的变化幅度低于其它方案。二元混合工质回热系统结构简单，CO2和R1233zd(E)安全环保，因此提出的混合工质回热系统方案在低环境温度采暖的应用中具有独特优势。关键词：空气源热泵;回热循环;混合制冷剂;优化分析389|522|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：跨临界CO2引射器主动流入口状态对引射器性能具有显著影响，主动喷嘴壁面传热会改变主动流状态，其对引射器性能的影响有待研究。基于均质平衡模型假设，构建了跨临界CO2两相引射器的CFD模型，模拟研究了喷嘴扩张段传热对引射器性能和流场结构的影响，并分析了对冷凝器出口分流引射膨胀制冷系统性能的影响。研究结果表明：引射器引射系数随喷嘴扩张段热流密度和喷嘴扩张段长度的增大而增大，但在适用热流密度（小于120 kW/m2）下并不明显，引射系数变化范围在1%以内，其影响可以忽略不计；喷嘴扩张段传热对引射器内部流场的影响较小，喷嘴扩张段内流体温度略有升高，引射器出口干度略有增加，喷嘴出口和混合室内混合流的马赫数也略有增加；对于冷凝器出口分流引射膨胀制冷系统，利用引射器壁面传热可以过冷流体，系统COP显著提高，COP最大提升比例为8.89%。总体而言，对引射器主动喷嘴扩张段加热，对引射器性能影响甚微，但对冷凝器出口分流引射膨胀制冷系统的性能有较明显的提高。关键词：两相引射器;均质平衡模型;传热;制冷系统;CO2377|438|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：多联机热泵空调用电子膨胀阀因具有进出口管相互垂直的结构特性，使制冷剂具有以垂直阀针轴线方向和以平行阀针轴线方向进入电子膨胀阀两种流向形式，制冷剂在这两种流向型式下节流时产生的节流噪声具有明显差异，需要明确进出口流向控制对节流噪声的影响。设计并搭建了可对流经电子膨胀阀的制冷剂进行状态调控和流型观测、且可对节流噪声的声压级进行测量的实验装置，获得了不同制冷剂流量和干度工况下制冷剂流向对节流噪声的影响规律。研究表明：制冷剂从与阀针轴线方向垂直的进口管流入时，节流噪声主要表现为制冷剂节流空化时产生的空泡溃灭噪声，声压级范围较低；制冷剂从与阀针轴线方向平行的进口管流入时，节流噪声表现为空泡溃灭与阀针振动相互耦合的噪声，声压级范围较高；在实验中这两种流向下节流噪声的声压级范围分别为47.1~57.1 dB及61.9~67.7 dB。通过对空调系统的制冷剂流向进行优化设计，保证制冷剂始终从与阀针轴线方向平行的进口管流入电子膨胀阀，可降低多联机热泵空调系统在运行过程中的噪声水平。关键词：多联机;电子膨胀阀;节流噪声;制冷剂流向;实验研究414|471|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：建立了双蒸发温度空调系统仿真模型来研究改变换热器面积对系统性能的影响。搭建了双蒸发温度空调系统实验台，在实验工况下改变压缩机频率(30~120 Hz)和送风量（400~1000 m3/h），得到空调机组总制冷量Qc、总显热制冷量Qs和显热比SHR，验证了所建模型精度。在模型中改变换热器面积（48盘管、60盘管、72盘管）进行系统运行调节范围的研究。结果表明：随着换热器面积的增加，系统Qc、Qs和SHR的调节范围在整体扩大，最大增幅分别为5.0%、13.8%、11.8%。当送风量为1 000 m3/h，压缩机频率为30 Hz，换热器面积从48盘管增至60盘管、72盘管时，Qs的增幅分别为9.8%和13.8%，表明换热器面积增至60盘管时Qs增长效果显著，再增加换热器面积，Qs虽有所增大但增幅放缓。最后提出一种以所需制冷量为目标，依据环境温湿度调节范围设计换热器面积的方法。关键词：双蒸发温度;显热比;制冷量;温湿度独立控制404|461|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：提出带蓄热材料的热管式自然对流散热末端新型式，在热管式末端的换热管上外加套管，管间填充蓄热材料。管内蒸气通过凝结换热，将热量传递给蓄热材料后再传递给外套管，外套管与室内空气进行自然对流传热和辐射传热，构造出新型家用空气源热泵系统。建立了带固体蓄热材料的热管式散热末端的传热模型，研究热泵系统启停过程，蓄热材料种类、厚度对温度分布随时间变化的影响；分析热泵系统的制热量、压缩机功率等宏观性能系数的变化规律。结果表明：固体蓄热材料中镁砖效果较好；热泵运行时间和蓄热材料外表面温度受蓄热体厚度影响，且存在一个临界厚度；当选取12 mm厚的镁砖蓄热材料时，带蓄热末端的家用空气源热泵运行12 min，供热时间26 min，表面温度变化在35~50 ℃。关键词：散热末端;固体蓄热;套管;间歇运行386|449|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：介绍了现行规范中夏季室外计算参数和设计日的确定方法，并在我国现行规范方法的基础上，根据蒸发冷却技术适应区，选取4个典型城市，形成了以湿球温度为主、干球温度为辅的蒸发冷却空调室外计算参数。提出一种新的设计日确定方法，以台站历史长期观测数据为基准，提取典型城市夏季室外气候日变化特征和趋势，利用逐时系数法获得夏季设计日的数据。结果表明：新方法得到的室外计算干湿球温差降低，蒸发冷却潜力下降，按照现行规范中的方法指导设计会造成设计不足；现行规范中的设计日不能准确反映各地区夏季室外气候的变化趋势，研究提出的逐时系数法得到的设计日数据更符合典型城市的实测数据。关键词：蒸发冷却;室外计算参数;设计日;逐时系数法378|402|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：为了满足不同空调负荷下除湿的同时输送舒适的空气温度和相对湿度，本文设计并搭建了一种新型的可调节再热除湿系统，优化制冷模式和除湿再热两种模式的制冷剂管理以及改进再热运行开度区间，并对比分析了不同再热盘管方案。实验结果表明：新式微通道再热盘管应用于风冷单元式空调机组能够更好地平衡制冷与除湿再热模式对充注量的需求；在除湿再热模式额定工况下的能效EER提高了17%；除湿能力增加了6%；制冷剂通过三通阀流向再热盘管的可调节开度范围从20%~70%提升至15%~85%，增大了空气侧再热温升的调节范围，额定除湿再热工况再热温升从8.3~14.4 ℃的调节区间增至6.1~19.4℃。既能提升再热可调节运行范围，增大除湿能力又更加节能。关键词：再热除湿;制冷剂管理;单元式空调机;可调节再热;微通道再热盘管360|419|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：针对壁挂式空调机通过实验和仿真的方法分析了R32制冷剂在不同泄漏位置、泄漏速率、空调运行状态下房间和室内机内R32的扩散规律及浓度分布。通过是否达到R32检测传感器报警浓度，传感器响应位置及可燃下限浓度区域等进行安全性评价。结果表明：室内机内传感器报警时间约为40 s，响应速度相比房间内传感器快约50%；实验和仿真结果具有较高一致性；泄漏位置对R32扩散规律的影响较大、泄漏速率的影响较小，空调送风状态下的R32泄漏报警浓度区域远小于停机状态，且停机泄漏的室内机内R32浓度是送风泄漏的4倍以上；R32传感器在室内机内的最佳放置位置为电气盒和前换热器之间偏下方区域；换热器翅片处R32泄漏时，传感器无响应，制冷剂持续进入房间内，存在安全隐患；LFL区域最大约为3×10-6 m3，安全风险较低。关键词：制冷剂泄漏;安全性评价;扩散规律;浓度分布;可燃区域357|395|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：数据中心机房空调设备长期运行，每年需对其性能进行测试和评估，以确保安全高效运行。针对机架内服务器布局、盲板结构以及工况适应性进行实测，研究了封闭式冷通道地板下送风式数据中心的热环境；并通过热性能指标和能效指标，对该数据中心的安全性和能效进行了全年评估。结果表明：在冷通道中间区域推荐安装功率为2 kW以上的机架；机架间隙处安装盲板后，能够促进服务器内部冷气流循环，减少热气流的回流干扰，最大出口温度降低3.32 ℃，出口平均速度降低约24%；夏季工况时，该数据中心的PUE、WUE、CUE分别约为1.2、3.5、0.84，且WUE呈现出较强的季节性，冬季工况时，自由冷却可有效降低数据中心的能耗。此外，数据中心冷通道末端的机架过热问题显著，其中16个机架的机柜冷却指数均低于90%，热损失较高。关键词：数据中心;送风方式;机房空调;热性能评价指标;能源效率318|400|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：为满足商超制冷领域系统能效提升和制冷剂替代的需求，提出了非共沸工质CO2/R1234yf商超增压制冷系统，通过建立热力学模型，与纯CO2商超增压制冷系统进行对比。结果表明：CO2/R1234yf商超增压制冷系统可在最优的CO2质量分数（0.94）及最优排气压力（8.81 MPa）下获得最大COP（1.40）；CO2/R1234yf商超增压制冷系统COP与纯CO2系统相比具有显著提升，环境温度为35 ℃时，提升7.25%；CO2/R1234yf商超增压制冷系统APF提升率为2.68%~4.72%，系统APF随典型城市所处纬度的增加而增大。CO2/R1234yf商超增压系统?效率随CO2质量分数的增加呈先增后减趋势，CO2质量分数为0.95时获得最高?效率，为0.18，相比纯CO2系统提升4.62%关键词：商超增压制冷系统;非共沸工质;CO2/R1234yf;年性能系数;㶲分析;能效提升367|467|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：生鲜配送高速发展但面临全球低碳减排的巨大压力，降低最后一公里配送环节的碳排放对节能环保和提高经济效益至关重要。选取国内6个典型城市采用全生命周期法分析并评估生鲜配送中蓄冷冰板配送模式和光伏直冷配送模式的碳排放。结果表明：配送箱内设计温度为-5 ℃时，6座城市在光伏直冷模式下生产阶段碳排放均高于蓄冷冰板配送模式下生产阶段碳排放；以生命周期为20 a，各城市光伏直冷配送模式总碳排放相比蓄冷冰板配送模式减少97.95%~98.78%，减排效果更显著，其中蓄冷冰板配送模式下使用阶段碳排放占比最高，光伏直冷配送模式下生产阶段碳排放占比最高，废弃阶段可获得减排效益。当配送箱内设计温度由-5 ℃升至0 ℃时，光伏直冷模式下各城市碳排放减少17.74%~19.31%，蓄冷冰板模式下减少13.21%~18.79%；当配送箱内设计温度由0 ℃升至5 ℃时，光伏直冷模式下各城市碳排放减少17.03%~18.24%，而蓄冷冰板模式下减少15.22%~19.71%。关键词：碳排放;冷藏运输;生鲜配送;蓄冷;光伏324|403|0发布时间：2024-12-03
- 摘要：虹鳟鱼肉质鲜美，营养丰富，是我国重要的经济鱼类，但其在贮藏、运输、销售过程中极易发生腐败变质，影响食用价值。为研究虹鳟鱼在贮藏过程中的高效保鲜方案，延长货架期，以4 ℃冷藏为对照，通过测定不同实验工况下鱼肉的汁液流失率、pH值和挥发性盐基氮(TVB-N)等指标，研究0 ℃冰温贮藏以及0 ℃冰温贮藏+生物保鲜剂(壳聚糖、茶多酚、柠檬汁质量分数分别为1.75%、0.25%、4.98%)对鱼肉品质的影响。结果表明：0 ℃冰温贮藏组的各项指标及随时间的上升幅度均优于4 ℃冷藏，可有效减缓虹鳟鱼肉的腐败进程；第12 d时，4 ℃冷藏的pH值和TVB-N值分别为6.86和51.89 mg/100g， 0 ℃冰温贮藏的pH值和TVB-N值分别为6.56和31.82 mg/100g，而0 ℃冰温贮藏+生物保鲜剂组的pH值、TVB-N值仅为6.32和16.96 mg/100g，该方案对虹鳟鱼肉的保鲜效果更佳，可有效延长其货架期。关键词：冰温贮藏;保鲜效果;生物保鲜剂;虹鳟鱼365|498|0发布时间：2024-12-03
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