最新刊期
2017年第38卷第3期
- 摘要：本文建立了两种控制器（单通道最优控制器（SCOC）和多变量线性二次高斯控制器（LQG））以改善跨临界CO2引射制冷系统的运行效率。首先建立了SCOC，通过在线调节喷嘴喉部面积，搜索系统最优的气冷器压力；其次针对SCOC作用下制冷量不可控的缺点，设计了LQG以实现系统制冷量可调。将两种控制器分别应用于实验系统中，结果表明：SCOC能够驱使系统不断接近给系统的最优气冷器压力，给定工况下获得最大制热系数COPh为3.15，但导致系统制冷量的不可控。在LQG的作用下，气冷器压力、系统制冷量得到独立控制，显示了很好的参数跟随性，然而LQG无法保证系统的稳态运行效率。研究指出两种控制器各有优缺点，若实现满足系统负荷需求的同时保持系统最高的运行效率，需要设计结合两种算法特点的新型控制器。关键词：制冷;引射器;CO2;优化控制;多变量控制器1974|2286|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文在不同压力和转速工况下，对一台由挪威科技大学与Sintef联合研发的大功率单级活塞式二氧化碳制冷压缩机进行了实验测试，得出压缩机效率、容积效率以及油循环率随压缩比和转速的变化曲线，以及效率最优时各参数的范围。结果表明：当压缩比为2.1、转速为2 500 r/min时，油循环率达到最大值2.84%；当压缩比为1.88，转速为1000 r/min时，容积效率达到最大值85.8%；当压缩比为1.5~2.5，转速约为1 500 r/min时，压缩机效率最优；当转速为1500 r/min，压缩比为2.0时，可达到最大值79.1%。针对压缩机效率的实验数据进行了数学拟合，并与两台同类压缩机的产品效率作对比分析，结果表明：大功率压缩机当压缩比为1.5~3.2时的效率比同类压缩机约高11.5%。关键词：压缩机;二氧化碳;效率;压缩比;转速1913|2738|2发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文搭建了测试CO2冷风机性能的实验台，在直接膨胀供液系统和泵供液系统下，通过改变传热温差、库温、循环倍率、迎风面风速等参数来研究CO2冷风机的性能。结果表明：在直接膨胀供液系统中，随着蒸发温度的降低，传热系数和制冷量均呈减小的趋势，蒸发温度从﹣22 ℃降低到﹣47 ℃时，传热系数从20.2 W/(m2?K)降低到16.6 W/(m2?K)，制冷量从7.5 kW降低到6 kW；在泵供液系统中，随着循环倍率的增加，传热系数呈现先增大，达到最大值后缓慢减小的趋势，当循环倍率为3时，传热系数达到最大值，以库温为﹣20 ℃时为例，当循环倍率从1增大到3，传热系数增大约13.2%，循环倍率继续增大时，传热系数开始下降，增大到5时，换热系数下降至2%左右。当迎面风速从2.2 m/s变化至2.5 m/s时，传热系数仅增加了2.12%；但迎面风速从2.5 m/s变化至3.2 m/s时，增幅为11.4%；当迎面风速从3.2m/s变化至3.5m/s时，传热系数增长幅度又变缓，仅增加了0.88%。关键词：CO2冷风机;传热系数;制冷量;循环倍率;迎面风速2113|2116|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：基于公共浴室热水生产设备节能减排改造的需要，本文设计了可回收洗浴废水余热的空气源/污水源复合热泵热水系统，在合肥工业大学屯溪路校区建立了应用示范工程，进行了运行测试和应用研究工作。结果显示：在8 ± 1.2 ℃的环境温度、50 ℃供水设定温度的运行条件下，通过预热器和污水源热泵机组进行余热回收，洗浴废水温度从30.6 ℃降低至15.5 ℃，热回收的能量约占热水生产总能量的1/3；在10 ± 1 ℃的环境温度、45 ℃供水设定温度的条件下，复合热泵系统的能效比为3.45，与单独运行空气源热泵的2.96相比，能效提高16%；与传统的燃气锅炉设备、电热水器对比分析，复合热泵系统可分别节约运行费用53.3%、72.4%，节能、环保和降费的优势明显。关键词：空气源热泵;污水源热泵;设计;现场实测;余热利用1905|2355|3发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文在传统的复叠式空气源热泵中增加一个双螺旋盘管形式的蓄热器，并测量蓄热器内不同位置水温及蓄热器进出口制冷剂温度变化。研究了当室内侧模拟工况干球温度为22 ℃±0.1 ℃，相对湿度为50%±3%，室外侧模拟工况干球温度为﹣12 ℃±0.1 ℃时,蓄热器在蓄热模式、间断制热蓄能除霜模式、不间断制热蓄能除霜模式下的蓄放热特性。结果表明：该蓄热器有良好的蓄热能力及在不同低位热源条件下的放热能力。在间断和不间断制热蓄能除霜过程中，蓄热器的释热量分别为1642.7 kJ 和1892.4 kJ，可以满足除霜的要求和部分室内供热需求。关键词：空气源热泵;复叠式循环;蓄热器;蓄放热特性;除霜1826|2113|3发布时间：2024-07-18
- 摘要：新型制冷剂R1234ze(E)因较低的GWP值备受制冷行业关注，其与R32的混合工质作为热泵系统制冷剂的研究也在逐步展开，本文以R1234ze(E)/R32（质量配比：27%/73%，命名为L-41b，GWP=493）混合工质为研究对象，在人工环境室中设计并搭建了空气源热泵测试系统，对比研究了L-41b与R410A在热泵系统中的性能系数COP、压缩机耗功、制热量、排气温度和循环压比。结果表明：当恒定冷凝温度，蒸发温度从5 ℃增加到13 ℃时，R410A和L-41b的COP偏差从8.6%缩小到2.8%。当恒定蒸发温度，冷凝温度从30 ℃提高到42 ℃时，L-41b的运行性能系数COP值的降幅小于R410A，变工况实验表明在相对高温区L-41b替代R410A具有较好的替代性能。关键词：R1234ze(E)/R32;混合制冷剂;空气源热泵;运行工况2175|2269|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文对2根不同孔径单管在饱和温度为0 ℃、5 ℃和10 ℃工况下进行水平管内R32蒸发换热的实验研究。采用热阻分离法得到管内制冷剂侧蒸发换热系数，以质量流量、饱和温度为影响因子，对实验结果进行单管热阻分析及综合性能评价。结果表明：管内换热系数及压降均随着质量流量的增加而增加，管径对换热系数影响较大，1#换热系数约为2#的1.1~1.3倍，不同质量流量下温度对换热系数及压降的影响比重不同；随着质量流量的增加，管外水侧热阻占总热阻的比例逐渐增大，管内制冷剂侧热阻占总阻值的比例逐渐减；两根单管单位压降换热系数均随质量流量的增加而减小，在不同质量流量下饱和温度对参数的影响比重不同。关键词：蒸发实验;质量流量;饱和温度;热阻分析;综合性能评价2081|2356|4发布时间：2024-07-18
- 摘要：随着《家用电冰箱耗电量限定值及能效等级》（GB 12021.2—2015）的实施，本文将微通道换热器(MPE)引入无霜风冷冰箱，采用由部件单体到系统整体的技术路线，实验研究了无霜风冷冰箱系统中对21种不同类型的微通道冷凝器样件，并与原机冷凝器进行了单体性能对比测试。结果表明：最优样件的换热性能提升13%，其空气侧压降为原机的28%，制冷剂侧压降为原机的54%。将最优样件引入冰箱系统并优化了系统的充注量，按照新标准GB/T8059的要求对新系统进行了标准耗电量测试，结果表明：当测试工况为25 ℃时，系统耗电量较原系统下降了2.8%，新国标系统折算耗电量较原机下降了2.6%，达到了新国标1级的要求。关键词：冰箱;GB 12021.2—2015;微通道换热器;节能1963|2198|3发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文研究了直线压缩机冰箱系统的制冷实验，分析了直线压缩机运行的不稳定特性。结果表明：冰箱制冷过程中直线压缩机定频运行，会出现三种不同的不稳定状态：启动调节不稳定、外部扰动不稳定和电磁阀调节不稳定。启动过程中，供电参数的调节以及吸排气压力的变化引起的不稳定状态，随着电参数保持不变和吸排气压力趋于稳定，启动过程的不稳定现象也逐渐消失。当供电参数和制冷工况保持稳定时，制冷系统的随机扰动也会使直线压缩机产生一定的不稳定振荡，行程最大振幅约0.3 mm，电流和输入功的最大波动约为平均值的10%，直线压缩机对外部扰动具有自修复性。电磁阀调节过程对直线压缩机的稳定性影响比较大，行程最大振幅约2.2 mm，压缩机存在极大的撞缸可能性。因此非常有必要结合制冷系统的运行工况，进行直线压缩机本体结构和控制系统的优化设计，保证直线压缩机在冰箱调节过程中安全可靠的运行。关键词：直线压缩机;控制;稳定性;启动特性1895|2454|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：干式壳管式蒸发器内各管间制冷剂的流量分配不均会带来蒸发器换热效果的下降。本文通过CFD商用软件对干式壳管式蒸发器内流量分配情况进行数值模拟研究，提出了一种新型分液器，用于平衡各管间的流量分配情况。数值模拟与可视化实验的流场信息对比，验证了模拟结果的可靠性。搭建了实验台，设计并制造了锥形分液器，将分液器安装于冷水机组上进行了整机性能的多个工况实测实验，结果表明：加装分液器后蒸发器进出口压降由原来的约15 kPa下降到约3 kPa，整机COP提高约5%。关键词：干式蒸发器;流量分配;锥形分液器;制冷系数1836|2169|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：伴随冷库总量的快速增长，冷库的能耗问题已越来越受到关注。库门渗风作为冷库的一项占比很大的热负荷是冷库能耗研究的一个重点。本文采用非稳态RANS模型对库门渗风建立了动态模拟模型，利用对一座库高和门高之比为2:1的冷库不同库内外温差和冷风机运行模式下的实测数据进行验证，结果表明：所建模型预测的渗风量、测量点当地风速和温度的数值和变化趋势都与实验值有较好的吻合，在开门时间40 s内渗风量模拟误差在±10%以内。利用该模型对渗风的特性和机理进行了模拟分析，结果表明，受风机水平方向风场影响，风机开时库内温度均比风机关时低。库内外空气密度差较小，库内冷空气受重力的影响不大，因此渗风量随开门时间呈线性变化。关键词：冷库;渗风;温度场;模拟1759|1880|2发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文通过实验的方法研究冰箱空载时的冷量损失规律，提出一种减小冷量损失的冰箱结构改进方案。首先将冰箱各壁面的散热问题简化为一维导热模型。在全天候模拟实验平台上，为得到环境温度对冰箱冷量损失的影响，设置环境湿度为80%，环境温度分别为5 ~40 ℃（间隔为5 ℃）；为得到环境湿度对冰箱冷量损失的影响，设置环境温度为25 ℃，环境湿度分别为55%~95%（间隔为10%）。在冰箱空载状态下分别测量以上两组条件下各壁面的内外表面温度，再根据傅里叶导热定律计算各壁面的热流量，进而得到冰箱冷量损失与环境温度和湿度的关系。结果表明：环境温度升高时冰箱冷量损失增大；环境湿度对冰箱冷量损失几乎没有影响；样本冰箱冷藏室后壁面的冷量损失明显高于其他壁面，顶部冷量损失较小；对后壁面采取加厚绝热层厚度的措施后降低了冰箱整体的冷量损失，同时为了保证冷藏室容积，减小冷藏室顶部绝热层的厚度，最终各壁面冷量损失接近一致。关键词：冰箱;冷量损失;导热;改进2000|2428|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：作为多元数据分析方法之一，主元分析(PCA)被广泛运用于诊断制冷空调系统的传感器故障。本文首先结合热平衡原理以及多联机运行的控制逻辑，筛选系统中常用的18个传感器变量建立多联机(VRF)传感器的故障分析(FDD)模型。然后结合主元分析的算法原理，给出以Q统计量和Q贡献率为检验标准的传感器故障检测与诊断流程。接着用实测数据进行验证工作，引入不同类型和程度的传感器故障，分析得到不同故障条件下的故障检测和诊断特性。结果表明，总体上，主元分析应用于多联机传感器故障检测与诊断过程是可靠的。其具体特征表现为：不同类型的传感器在不同故障类型及程度条件下，故障检测效果差异明显；在小偏差故障条件下，基于主元分析的传感器故障检测方法的故障检测效率较低，并且针对个别传感器而言，其整体故障检测效率偏低。鉴于故障诊断是基于故障检测的结果，因此上述故障检测方法在FDD过程中将起到重要的作用。关键词：主元分析;故障检测及诊断;Q统计量;Q贡献率;传感器;多联式空调系统1839|2053|4发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文利用刻蚀方法制备的铝基超疏水表面，在环境温度20 ℃、相对湿度60%下进行了不同基底温度（﹣15 ℃、﹣20 ℃、﹣25 ℃、﹣30 ℃）超疏水表面的静态和动态低温液滴抗结冰性能实验研究。结果表明：超疏水表面在液滴静、动态下均表现出良好抗结冰性能；在静态液滴抗结冰实验中，随着冷表面温度的降低，超疏水表面延缓结冰的时间会快速下降，在基底温度为﹣25 ℃时，其抗结冰性能发生突变，并随冷表面温度的进一步降低而表现恶化；在动态液滴抗结冰实验中，冷表面温度在-﹣15 ℃、﹣20 ℃时，低温液滴能快速从低温表面弹离，而当冷表面温度为﹣25 ℃、﹣30 ℃时，低温液滴不能从超疏水表面弹离，滞留在超疏水表面上，且快速在其上冻结，超疏水表面失去了抗结冰性能。基于相关相变成核理论，分析了其抗结冰的机理。为超疏水表面在冬季空调室外换热器上的应用提供一定参考。关键词：铝基超疏水表面;抗结冰1915|2165|6发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文在Campbell模型和de V-1模型的基础上，以Campbell模型为主，对该模型中的两个参数形状因子（ga）和土壤固相热导率（ ）采用de V-1模型中的计算方法，提出了一种新的预测土壤热导率温度关系的模型。该模型土壤固相热导率和形状因子均考虑了土壤颗粒组成成分，也包含了温度对土壤固相热导率的影响。此外，与前两种模型进行比较，该模型与实验值吻合较好，能够更好地预测土壤热导率。基于该模型，分析了土壤温度和体积含水率两个变量对不同类型土壤热导率的影响。研究表明：在同一温度及体积含水率工况下，土壤热导率是砂土>壤土>粘土。该研究为地埋管换热器周围非饱和土壤热湿耦合迁移模型的建立提供新的思路。关键词：非饱和土壤;热导率;模型研究;优化1798|2127|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：利用基于中空纤维膜的液体除湿技术去除空气中的水蒸气，可以防止除湿溶液与湿空气的直接接触，有效避免传统除湿方式造成的空气夹液飞沫污染问题。本文搭建了除湿膜组件的性能测试实验台，研究了不同的空气的流量、温度、压力和溶液流量对除湿组件的热质传递特性的影响。结果表明：除湿膜组件具有20%~60%的除湿效率，与传统的直接接触式填料塔的除湿效率接近。在高温或高湿的空气运行工况下，膜组件的除湿量高达800 g/h。此外，膜式除湿技术还具有较强的空气制冷能力，最大制冷量接近700 W。因此利用中空纤维膜液体除湿技术对空气除湿特别适合我国南方湿热地区的夏季气候条件。关键词：热质传递;实验研究;除湿;液体除湿剂1769|2805|2发布时间：2024-07-18
- 摘要：由于严寒地区冬季室外空气的温度低，助燃的空气进入锅炉会产生爆燃和震动、燃烧效率降低。同时大型供热系统回水温度高，燃气锅炉排烟温度较高，排烟余热深度利用中，烟温降低程度受到回水温度条件限制。本文提出了新的烟气加热空气方式，与常规烟气加热空气方式相比，减少了设备耗材、体积及阻力，应用于大型燃气供热锅炉烟气余热深度梯级利用的节能改造。工程实测表明：烟气余热回收和助燃空气加热系统，可将烟气温度降到锅炉回水温度及以下，锅炉燃气利用热效率提高了13.2%，烟气余热回收率为66.7%，实现了排烟余热深度利用，并解决了助燃空气进入锅炉产生爆燃和震动的问题，为严寒地区燃气锅炉烟气余热深度利用与助燃空气加热提供了参考。关键词：严寒地区;大型燃气锅炉;排烟余热利用;空气加热;工程实测1905|2525|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文介绍了纳米铜-赤藻糖醇的配制方法，根据热物性变化的内部机理研究了循环过程中此相变材料（PCM）的衰减原因。理论分析了差示扫描量热仪（DSC)以及导热系数测试仪（Hotdisk）的测试数据对导热系数、过冷度、相变潜热在100次热循环过程中的0次、20次、40次、60次、80次、100次时的变化原因。采用热力学熵的热力学原理引出物质熵，从物质熵增的角度，总结了相变材料的衰减原因。结果表明：相变材料经过100次循环后，各项性能参数都出现了不同幅度的下降。导热系数随着纳米铜的添加量增加下降幅度减小；赤藻糖醇添加纳米铜后的过冷度整体上小于没有添加的过冷度；随着循环次数的增加，潜热值后期整体下降幅度加大。关键词：纳米铜-赤藻糖醇;热循环;物质熵;导热系数;过冷度;潜热1941|1932|2发布时间：2024-07-18
- 摘要：在卵母细胞低温保存过程中，低温保护剂的添加与去除是必不可少的步骤，但此过程会对细胞造成致命的渗透损伤和毒性损伤。为了研究保护剂添加和去除联合过程对猪MII期细胞的损伤程度，本文设计并制作了一个适合卵母细胞低温保护剂连续添加与去除的微流体装置，分别采用微流控线性法和传统的分步法加载和去除低温保护剂，分析了两种方法对卵母细胞的体积变化以及存活率与发育潜能的影响。结果表明：微流控线性法加载和去除低温保护剂时，卵母细胞的体积变化明显小于分步法；线性法处理后细胞的存活率、卵裂率、囊胚率分别为95.3%、64.4%、19.4%，都显著高于传统的分步法（79.4%、43.6%、9.7%）（P<0.05）。因此，微流体装置用于卵母细胞低温保护剂添加与去除是有效的，能够显著减小细胞的渗透损伤，为卵母细胞低温保存技术提供了新思路。关键词：低温保存;低温保护剂;渗透损伤;卵母细胞1879|2255|4发布时间：2024-07-18
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