最新刊期
      2014年第35卷第4期
      • 鲁双, 吴静怡
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.001
        摘要：现有的多功能热泵机组的制冷兼制热水模式存在结构复杂、能量控制难以满足需求等问题，为此，提出基于数码涡旋压缩机的变容量家庭能源中心系统，并确定制冷兼制热水模式的机组性能系数计算方法。通过实验对比分析制冷兼制热水模式和单独制冷模式的性能，结果表明：与单独制冷模式相比，制冷兼制热水模式的制冷量有所衰减，但机组的总能量输出和性能系数分别提高了17.3%和36.8%。实验研究制冷兼制热水模式在水箱初始温度、不同压缩机负荷和不同环境温度下的动态特性和性能表现。通过分析该模式在各种工况下的性能变化规律，总结控制策略，可保证该模式的安全高效运行。  
        关键词：家庭能源中心;机组性能系数;控制策略;变容量压缩机;空调;热水   
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        发布时间：2024-07-18
      • 王雁, 刘光复, 张雷, 周丹
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.008
        摘要：为确定热舒适需求与空调节能设计过程中的关键能量设计要素之间的关联性，提出了一种基于热舒适的空调能量设计因子提取及其重要度计算方法。在热舒适空调节能设计过程框架的基础上，建立了基于热舒适需求的功能质量屋，并将热舒适性转化为空调功能及权重等设计信息；分析功能的能量特性，针对与能耗相关的功能，给出了能量设计因子提取策略，以及能量设计因子对热舒适及能耗综合影响程度量化方法。以家用空调为例，提取了基于热舒适的能量设计因子，对容积效率和传热系数两项耦合因子进行了分解，并对整体层能量设计因子的热舒适性及能耗的影响系数进行计算，按综合影响系数由大到小排序，结果为压缩机功率、系统控制方式、通风量和换热量。  
        关键词：家用空调;能量设计因子;热舒适;节能设计   
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      • 胡会涛, 杜垲, 张友超, 鄂文汲
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.016
        摘要：介绍了反渗透膜的分离机理，归纳了多种分离过程理论模型的通量公式、应用场合及其局限性，综述了操作压力、料液温度、料液浓度以及料液流速等特性参数对反渗透膜分离性能的影响，解读了反渗透膜分离技术在制冷空调中的应用研究，为反渗透膜分离技术在制冷空调行业的应用提供了参考。  
        关键词：制冷空调;反渗透膜;综述;分离模型;应用   
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      • 任立乾, 郭宪民, 李添龙
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.021
        摘要：对采用两段式喷嘴引射器的两相流引射制冷系统进行了实验研究，并将两段式喷嘴的引射比及其系统COP分别与拉法尔喷嘴引射器的引射比及其系统COP进行了比较。实验结果表明：在冷凝/蒸发温度为45 ℃/1 ℃工况下，使用不同几何尺寸两段式喷嘴引射器的引射比均大于拉法尔喷嘴引射器的引射比，最大提高了约18%；使用两段式喷嘴引射器的制冷系统COP大于使用拉法尔喷嘴引射器的制冷系统COP，最大提高了约12%；在蒸发温度为1 ℃条件下，两段式喷嘴引射器及拉法尔喷嘴引射器的引射比均在冷凝温度为45 ℃时达到最大值，而在冷凝温度为50 ℃条件下，两种引射器的引射比均在蒸发温度为3 ℃时达到最大值。  
        关键词：引射器;两相流;两段式喷嘴;引射比   
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      • 朱建鲁, 季鹏, 李玉星, 王武昌, 高嵩
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.025
        摘要：海上平台受到海浪的作用会发生晃动和倾斜，从而影响板翅式换热器的入口物流分配特性。通过空气—水两相物流分配实验系统，分别进行封头结构水平状态和倾斜状态下的单相以及气液两相实验，获得不同实验工况下的封头物流分配特性，研究倾斜对封头物流分配的影响，从而为换热器的安装及工艺的改进提供依据。结果表明：水平状态下物流分配受惯性力的影响，不均匀度随雷诺数和气液比的增加而增大；倾斜状态下流体受到惯性力和重力的双重影响，物流分配均匀程度显著低于水平状态，倾斜角越大物流分配越不均匀，气液比越大物流分配受倾斜影响程度越大；固定封头或安装换热器时应严格保证其水平/竖直状态，或者通过液化工艺及换热器设计的改进消除倾斜的影响。  
        关键词：板翅式换热器;封头结构;倾斜;气液两相;分配特性   
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      • 傅涛, 李君, 王海林, 岑康华, 唐本源
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.034
        摘要：为研究带单层风幕的敞开式果蔬陈列柜温湿度分布规律，采用了一种立式敞开式陈列柜试验平台作为研究对象，分析陈列柜稳态运行阶段回温、降温和节能帘对温湿度场分布特性的影响。试验结果表明: 在无节能帘条件下，回温工况结束时温湿度场比降温工况均匀，其温度、相对湿度分布的变异系数分别为0.25、0.08。陈列柜左部温度和相对湿度均低于右部；4层搁架温度、相对湿度分布差异显著（P<0.05）。稳态运行阶段，搁架温度和相对湿度分布呈周期性振荡，周期约为17min；运用线性回归方法建立各测点相对湿度关于温度的函数模型，回归方程表明：相对湿度与温度呈线性正相关；与无节能帘时相比，节能帘条件下的柜内平均相对湿度高5.74%RH，平均温度低0.43℃，温度、相对湿度的波动幅度小，降温时间短和回温时间长。研究结果为果蔬用敞开式陈列柜性能的优化提供参考。  
        关键词：陈列柜;温度;湿度;分布   
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      • 吴治将, 殷少有
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.042
        摘要：建立磁性纳米制冷剂Fe3O4-R600a冷却回路的热磁对流特性实验系统，研究了磁场分布、磁场强度、加热功率、冷却温度等对热磁对流特性的影响。结果表明：外磁场对磁性纳米流体热磁对流过程的影响非常明显，可无须机械泵驱动而实现能量的自主传递过程，冷却回路中的磁流体循环流动和传热性能取决于外磁场与温度的协同作用，应用外磁场有效可控制冷却回路的运行特性。  
        关键词：制冷剂;冷却;磁场;热磁对流   
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      • 李筱, 杨明洪, 李先庭, 石文星, 王宝龙
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.046
        摘要：针对现有蒸发冷却式换热器数值计算模型中存在的不足，提出了基于空间扫描思想的复杂蒸发冷却式换热器的通用模拟方法。该方法将三维复杂蒸发冷换热器按空间划分为若干个节点，每个节点视为独立的微型换热器，利用流体在节点之间的流动建立节点联系，根据稳定流动和稳态换热时节点之间的能量和质量守恒关系，构建迭代更新算法，利用扫描迭代的方法对模型进行求解。将无填料型和有填料两种闭式冷却塔的模拟结果与文献实验数据进行对比，结果表明：所建模型具有良好的精度，可用于复杂结构、复杂流动、多模态蒸发冷却式换热器的仿真。  
        关键词：蒸发冷却;换热器;模拟仿真;节点;传热传质   
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      • 刘鹿鸣, 施骏业, 王颖, 葛方根, 汪峰, 魏庆奇, 陈江平
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.053
        摘要：对翅片间距为1.1mm的微通道换热器进行了亲水和疏水表面处理，并对其不同工况下的性能进行了实验研究，分析了表面处理对微通道换热器湿工况性能和长效特性的影响。实验表明，疏水表面处理在低风速下会造成换热器性能衰减：与原换热器相比，经过疏水表面处理的换热器换热量最大减小14%，衰减随着风速的变大而减小；而压降除了高风速高湿度工况，其余工况下均升高130%以上。亲水表面处理对换热器性能影响较小：与原换热器相比，经过亲水表面处理的换热器在不同工况下性能衰减2%-8%；压降仅在高湿度低风速下明显变大17%，其余大部分工况得到改善，在高湿度高风速下压降仅为原换热器的50%。亲水表面处理在防腐蚀方面具有一定作用，同时进行盐雾腐蚀260h后，表面亲水处理的换热器在不同工况下比原换热器性能提升4%-6%，压降降低14%-16%。  
        关键词：微通道换热器;表面处理;换热性能;压降;盐雾腐蚀   
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      • 李敏霞, 杨英英, 顾昊翔, 马一太
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.058
        摘要：对流体R1234ze在内径2 mm 的水平光滑圆管内的冷凝换热特性进行了实验研究，设定流体饱和温度为35 ℃、40 ℃，质量流量为100~400 kg/(m2?s)，热流密度为4~22 kW/m2。实验获得了R1234ze在不同工况下的冷凝换热系数和摩擦压降。发现R1234ze的冷凝换热系数范围在1.5到8 kW/(m2?K)之间，且随干度的增加而增加，随质量流量的增大而增大，随饱和温度的升高而降低，比在相同工况下R134a 、R32的换热系数分别平均低约22%和31%。R1234ze的摩擦压降随质量流量增加而增大，随饱和温度的升高而降低，高于相同工况下R32的摩擦压降。并将本次实验值与其它经典换热模型和压降模型进行了对比分析，发现Baird等人的模型对本次实验的换热系数预测较好，对其它文献中的相似数据点预测也较好。Müller- Heck模型对摩擦压降预测最好。  
        关键词：制冷剂;R1234ze;冷凝换热系数;摩擦压降;水平光滑管   
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      • 吕静, 徐峰, 王金雨, 朱思倩, 石冬冬
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.067
        摘要：总结了不同形式CO2气体冷却器的国内外研究现状，对直管、矩形螺旋和圆形螺旋三种套管式气体冷却器性能进行模拟，提出用单位压降换热量来评价超临界条件下气体冷却器的性能，根据模拟结果设计了一套矩形螺旋套管式气体冷却器，实验研究了气体冷却器的CO2入口压力、进水流量和进水温度对气体冷却器传热系数、换热量、COP以及换热器效能等性能的影响。结果表明：当气体冷却器CO2进口压力为8 MPa，进水流量在1.56 kg/min和进水温度在9 ℃时气体冷却器性能较优，系统COP最大可达2.85。研究结果为CO2热泵热水器中的实际应用提供参考。  
        关键词：换热性能;实验研究;CO2热泵热水器;套管式气体冷却器   
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      • 夏侯国伟, 孔方明, 谢明付
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.073
        摘要：对一种单面波浪平板脉动热管的传热性能进行了实验研究，分析在空气强制对流冷却条件下充液率、加热功率、倾角等因素对其传热性能的影响。研究结果表明，除0°倾角外，脉动热管的最佳充液率为20%～30%，倾斜角度对脉动热管传热性能的影响很小，但90°时相对最好。脉动热管在0°放置时其传热性能较差，在低充液率的情况下甚至丧失脉动效果，主要是工质回流不畅的原因，与平板脉动热管的槽道设计有很大关系。此外低加热功率时热管传热性能存在波动，有时甚至不能启动。  
        关键词：脉动热管;传热性能;梯形通道;影响因素   
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      • 赵荣祥, 刘道平, 梁俣, 陈永军, 陆引哲
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.078
        摘要：为了能够更加准确的掌握影响气泡泵运行性能的参数，提升Einstein制冷循环的性能，在大气压下以饱和水为工质，建立了气泡泵工作的理论模型，开展了相同沉浸比下不同的提升高度对气泡泵提升性能影响的实验。根据理论分析和实验结果，发现在保持其他影响因素不变情况下，理论值与实验值基本趋势一致，液体提升量与竖直提升高度成反比，提升量相差最大可达0.82 g/s；提升效率与提升高度成正比，提升效率最大减少量达10.16 %，对整个制冷系统的性能有重要影响。  
        关键词：制冷;气泡泵;两相流;竖直提升管;Einstein循环   
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      • 王炜, 张学军, 江敏
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.084
        摘要：研究了载冷气泡和制冰溶液的直接接触换热过程，建立了对流换热微分方程，得到了努塞尔数和雷诺数、普朗特数的传热关联式，通过实验数据验证了模型的准确性。利用传热关联式，针对换热过程的熵产作了分析，在以气泡直径作为换热特征尺寸下，换热过程中熵产数随着雷诺数的变化存在最小值。研究为直接接触式对流换热过程的优化提供了理论基础。  
        关键词：直接接触式换热;载冷气泡;熵产   
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      • 诸凯, 杨洋, 魏杰, 崔卓
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.088
        摘要：大型计算机服务器CPU的散热问题始终是业内专家关注的焦点，为此推出了多种不同类型的CPU散热装置。为了提高散热器对流换热的性能除了采用强化换热措施外，流体速度场与温度梯度之间的协同程度也将影响其换热效果。本文对一种新型结构的芯片散热器进行了实验研究，通过PIV实验测试以及运用流固耦合进行数值计算，获取了实验风道中散热器周围的速度场和温度场。在此基础上利用场协同理论对其换热过程进行了分析，得出了颇有参考价值的研究结论。  
        关键词：散热器;PIV;场协同分析;数值计算   
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      • 郑闽锋, 刘曦, 黄成, 林跃东, 雷晓健, 李学来
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.093
        摘要：采用理论分析和实验研究相结合的方法，探讨了喷管型式、相对充气时间等气体分配器结构因素对压力波制冷机内流动及性能的影响。结果表明：膨胀比ε在2.0~12.0的范围内，采用收缩型喷管形成的入射激波最强，缩放型喷管次之，匀直喷管最弱，因而采用收缩型喷管时的冷效应最强；最大制冷效率ηmax随相对充气时间τ的增加先增大后减小，在ε=4、振荡管长径比L/d=400、气体分配器喷射孔的相对深度为0.55的情况下，制冷机最佳相对充气时间约为0.06；相对充气时间τ<0.075时，振荡管的最佳激励频率fopt为制冷效率曲线第二波峰的频率，τ>0.075时则为制冷效率曲线第三波峰的频率。  
        关键词：压力波制冷机;实验验证;气体分配器;喷管;制冷效率   
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      • 荣俊, 王义春, 王瑞君, 贾润泽, 唐帅
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.099
        摘要：本文用新型无接触热阻全铝换热器对传统家用空调换热器进行了替代设计，利用空气焓值法对使用新型换热器和管片式换热器的家用窗式空调器进行对比试验，优化并测试了毛细管规格和制冷剂充灌量对新型换热器空调系统制冷性能的影响。研究结果表明：新型无接触热阻全铝换热器在换热面积减小37.53%时，制冷量反而提高3.59%，能效比EER提高7%。新型换热器有更强的换热能力，是目前家用空调换热器的理想替代产品。  
        关键词：空调器;制冷性能;无接触热阻换热器;全铝换热器;实验研究   
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      • 申江, 路坤仑, 李慧杰, 丁峰
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.104
        摘要：为了减小融霜热在融霜过程对冷库库温变化的影响，对库内冷风机增设保温融霜装置，并进行了实验研究。结果表明保温融霜和非保温融霜两种过程，库内上方区域温度均有较大变化。保温融霜过程温度变化相对较小，其整体波动温差比非保温融霜低3.2 ℃，且保温融霜方式的融霜时间缩短近300s；证明保温融霜装置在融霜过程中能够起到稳定库内温度和缩短融霜时间的作用。  
        关键词：热气融霜;保温融霜装置;温度场   
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        发布时间：2024-07-18
      • 夏全刚, 刘宝林, 宋晓燕
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.108
        摘要：设计了一种具有蓄冷功能的冷藏车箱体模型。为了评估此箱体的保温功能，首先对其传热效果进行了三维数值模拟, 然后以上海青为例对其进行了实验验证。结果表明，此冷藏箱体可以有效地减缓冷藏运输过程中上海青的温度回升速率，说明在冷藏车的箱体中添加复合相变材料可以有效提高其保冷效果。  
        关键词：冷藏车;蓄冷;数值模拟   
        1970
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        2090
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        发布时间：2024-07-18
      • 余华星, 李代禧, 胥义, 刘立, 翟振, 张燕
        2014, 35(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2014.04.113
        摘要：在对关节软骨进行低温保存时，常常会观察到低温断裂现象，然而对其生物力学性能的低温损伤机理至今仍不甚明确。采用热机械分析仪，在0 ℃到-60 ℃的温度范围内，不同慢速降温速率下，研究了四种醇类低温保护剂对猪关节软骨热膨胀行为的影响。结果表明：降温过程中，软骨细胞外存在的热膨胀现象，导致关节软骨产生了较大热应力；当添加浓度较高的乙醇和乙二醇时，降温速度越快，关节软骨产生的热应力越大，因而，降温速度越慢，越适合关节软骨的低温保存；而添加1,2-丙二醇和甘油时，则存在最佳降温速率(30C/min)，最佳降温速率下的软骨产生的热应力最小。同时分析结果表明，四种醇类低温保护剂中，甲基化高的醇类保护剂的热膨胀保护效果更优。  
        关键词：低温保存;热应变;热机械分析仪;关节软骨;慢速降温   
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