摘要>乙醇浆体因其常压下温度与常温温差较大、显热蓄冷量大等特征,可作为冷链运输市场的蓄冷介质。在应用中乙醇浆体的流动特性(尤其是压降)是很重要的特征参数。结合Gidaspow提出的以颗粒相动力学为基础的双流体模型,利用FLUENT研究了水平直管内乙醇浆体流动压降随含固率和流速的变化规律,并将实验结果与数值模拟进行比较,平均偏差为12.8%。
摘要>本文以组合蓄冷板为研究对象,提出一种箱内温度场均匀可控的组合蓄冷板式医药冷藏箱的设计方案,以此优化医药冷藏箱的热性能表现。首先搭建了实验平台,依据组合式蓄冷原理设计医药冷藏箱和组合蓄冷板,从等质量方案和等相变潜热方案的角度分别比较蓄冷板中相变材料(水、正十四烷、CaCl2·6H2O两两组合)内壁温度变化、蓄冷时长的表现,发现蓄冷板内层采用1.5 kg正十四烷、外层采用1.5 kg CaCl2·6H2O的等质量组合方案性能最优。在此基础上对比了性能最佳的蓄冷板在医药冷藏箱中不同摆放位置(两侧平放、两侧叠放、对角摆放、四周摆放)工况下,在2 ~ 8℃条件下的蓄冷时长、温度平均值、最不均匀系数和释冷速率。结果表明:对角摆放的组合蓄冷板蓄冷时长最大;四种摆放方式的温度平均值都在2 ~ 8℃工况内;两侧叠放时最不均匀系数最小;两侧叠放时箱内蓄冷板释冷速率最快。考虑到温度均匀优先原则,两侧叠放的等质量组合方案的蓄冷板蓄冷效果最好。实验结论为促进组合蓄冷板式医药冷藏箱在冷链运输领域的应用提供了参考。
摘要>-80℃低温冷库在血站、医院以及医疗研究机构的应用越来越多,而目前该温区低温冷库多为传统的复叠式制冷方式,为此设计了一个采用斯特林制冷方式的小型-80℃超低温冷库。基于斯特林制冷机低温效率高的优点,结合低温冷库和斯特林制冷机的特点,设计了一台容积8立方米-80℃低温冷库,分析了低温冷库的结构特点,研究了VIP和聚氨酯发泡层组成的复合绝热层结构,给出低温冷库漏热损失计算方法。基于冷库热负荷选配课题组研制的斯特林制冷机,开展实验研究并验证了本设计方案的可行性,单台斯特林制冷机在200W输入功空载条件下不到10分钟制冷温度可达-80℃,50分钟后最低制冷温度稳定在-160℃左右,在500W输入功下具有180W制冷量,对应COP为0.36。该研究成果对于未来高性能-80 ℃及以下超低温冷库的研究具有一定的参考价值。
摘要>基于分布参数三维模型建立了分体式家用空调室内机小管径换热器的仿真模型,得到了总换热量、显热量、潜热量、制冷剂侧压降以及空气侧压降等参数。揭示了管长、制冷剂流量、风量、空气入口温度及空气入口相对湿度在不同工况下对换热器性能的影响规律,结果表明:针对本文研究的5 mm管径换热器,性能最优时对应的管长区间为0.6~0.7 m,不仅可以保证较大的换热量,同时使得压降处于较低水平。由于换热系数与有效传质时间的综合影响,当风量处于600~700 m3/h区间时,制冷工况下的潜热量达到极大值426W。同时随着空气入口温度的升高,制冷工况下的显热量也会出现先增大后减小的变化趋势。
摘要>提高国产造雪机性能对实现3亿人冰雪产业运动具有重要的意义,其中喷嘴作为室外造雪机成雪过程重要的雾化部件,是决定成雪速率和成雪量的关键。针对国产室外造雪机用旋流结构喷嘴,搭建了通用的雾化性能测试装置,探索了压力与喷嘴雾化性能的关系。研究发现旋流结构喷嘴雾化发展过程的低压段流体呈空心纺锤状,其锥角随压力变化明显,雾化效果较差;而高压段流体呈空心锥状,锥角相对稳定;雾化稳定后,喷嘴的流量随压力进一步提高,索特平均粒径(Sauter mean diameter,SMD)则逐渐降低,雾化锥角稳定在76°55′左右;同时压力升高可缩短喷雾换热至环境温度的时间,表现为更高热传递效率。研究结果为优化高性能雾化部件结构提供了理论支撑。
摘要>吸气阀作为J-T节流制冷机用有阀线性压缩机的核心部件,其位移特性会直接影响有阀线性压缩机性能。为了揭示吸气阀片位移特性,本文建立了阀片位移模型,理论分析了阀片厚度、升程和运行频率对阀片位移变化的影响,搭建可视化实验台测量并研究了不同工况下的阀片位移变化和压缩机效率。结果表明:采用0.2mm吸气阀片厚度,0.38mm升程时现有的有阀线性压缩机可获得最佳性能。设计合理的阀片升程限位器高度,可提高压缩机性能,同时阀片形变以及冲击所受应力较小。运行频率较低时,阀片产生颤振现象,压损增大。该研究结果可为簧片阀组的优化和可靠性设计提供参考。
摘要>工业建筑内存在多个高温热源,所形成的热羽流对建筑气流组织的影响极大。本文以一座新能源电池材料生产车间为例,通过6种不同的送风速度和6种不同的送风口高度来研究多热源热羽流与送风射流的相互作用规律,以及其相互作用对工业建筑热环境的影响。结果表明:多热源耦合热羽流以高温热源为主导,羽流相互靠拢形成集中的卷吸区域,最大轴心速度约为0.64m/s。利用热羽流引导气流组织向上运动,可使高温空气快速排出,从而有效地改善建筑工作区热环境。降低送风速度能够减少对热羽流上流的抑制作用,随着送风速度从14.8m/s降至2.96m/s,车间工作区温度从39.2℃降至31.6℃。降低送风口高度能够增加对热羽流上流的促进作用,随着送风口高度从5m降至1.7m,车间工作区温度从34.9℃降至30.3℃。研究结果为工业建筑的通风设计提供了参考。
摘要>二氧化碳空气源热泵因其优秀的环保和热工性能,具有广阔的应用前景。本文以二氧化碳复叠式空气源热泵分布式集中供暖系统为研究对象,依据JGJ/T 177-2009《公共建筑节能检测标准》和JGJ/T 132-2009《居住建筑节能检测标准》对秦皇岛某公共建筑和石家庄某居住建筑的二氧化碳复叠式空气源热泵供暖系统开展运行测试研究,探究在低温环境下系统运行过程中检测不确定度及实际运行效果。通过不确定度分析,秦皇岛2#机组和石家庄项目2#机组制热性能COP在不同运行环境温度下相对合成标准不确定度范围分别为4.27%~5.87%及1.90%~4.36%,测试结果可信度高。测试结果表明,秦皇岛项目在室外日均温度-10.9℃~2.5℃的工况下,1#和2#机组实测日均COP范围分别为2.75~3.09和2.76~3.15。在室外最低温度-18℃时,1#和2#机组热COP仍可达到2.19及2.88。石家庄项目在室外日均温度-6.6℃~12.5℃的工况下,1#和2#机组实测日均COP范围分别为2.32~3.38和2.21~3.06;对两个项目的检测结果分析可以得出,二氧化碳复叠式空气源热泵机组在低温环境下COP受室外环境温度影响依然较小。
摘要>本文采用双蒸发器闭式热泵干燥系统,通过实验分析了系统压缩机转速、膨胀阀开度及干燥温度对系统性能参数的影响,得出系统性能的变化规律。实验结果表明:随着压缩机转速的提高,系统的功耗上升,增幅为89.6%,制热量上升,增幅为11.4%,而COP下降,降幅为41.3%;随着膨胀阀开度的增大,系统的功耗下降,降幅约为5.2%左右,制热量上升,增幅为73.5%,COP提高,增幅为82.9%;随着干燥温度的提高,系统的功耗上升,增幅为38.1%,制热量上升,增幅为3.1%,而COP降低,降幅为25.3%。通过对研究结果的分析可知,降低热泵系统的干燥温度、压缩机转速,增大膨胀阀开度能够有效地降低系统功耗,提升系统性能。
摘要>两级压缩技术已经被广泛应用于供暖、通风和空调领域,以提高系统能效,但在中小容量冷水机组中鲜少应用,两级压缩对于中小容量冷水机组的能效提升作用有待研究。为此,本文设计开发了一种名义制冷量为175RT的两级压缩水冷螺杆式冷水机组,采用新型转子型线和结构设计研制了两级变频螺杆制冷压缩机,并依据国标GB/T 5773-2016和GB/T 18430.1-2007对本文开发的压缩机和冷水机组进行了实验测试以评估其运行性能。结果表明,本文研发的175RT双级变频螺杆式双螺杆制冷压缩机的容积效率普遍高于96%,等熵效率最高达84.4%。冷水机组在7 ℃出水名义工况下性能系数COP达到7.01,较国标GB 19577-2015一级能效水平高16.83%,部分负荷综合性能系数IPLV达到10.45,较国标GB 19577-2015一级能效水平高39.33%。此外,两级压缩技术能够有效提升水冷螺杆式冷水机组的性能,与无中间冷却相比,中间冷却后冷水机组制冷量和COP分别提升了11%和8%以上。