最新刊期
      2017年第38卷第4期
      • 陈光明, 石玉琦
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.001
        摘要：吸收式制冷作为最早的人工制冷方法，诞生至今已有200多年。真正意义上民用和工业应用有60多年，近20余年来，吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展，并在制冷机市场上占有相当的份额，得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随着人类能源消耗量的不断增加，需要进一步深入研究新能源、分布式能源及能源的高效利用。余热、废热、可再生的太阳能、地热能等的利用使得热能驱动的吸收式制冷（热泵）技术得到越来越多的关注。与采用电驱动蒸气机械压缩式制冷（热泵）系统不同，吸收式制冷（热泵）技术可利用采用低品位热源的热能直接驱动，运行成本远低于电驱动系统。吸收式系统多采用H2O-LiBr溶液、NH3-H2O溶液等自然工质作为冷媒，具有环境友好特性，同时具有安全，可以无噪音运行，可靠性高等显著优点。但同时具有占地面积大、初投资高，冷却负荷高，一次能源效率低（直燃形式）等不足。针对这些特性，现阶段的主要的研究方向包括：循环设计优化、工质对选择、系统部件热质传递强化、系统控制策略优化等。狭义的吸收式循环是指闭式、溶液吸收制冷剂蒸气的吸收式制冷（热泵）循环。该类循环按照循环形式分类包括单吸收循环、多吸收循环和复合循环。单吸收循环主要包括基本单效吸收循环、扩散吸收循环、膜吸收循环、热变换器循环、重力驱动的阀切换循环以及自复叠循环；多吸收循环主要包括再吸收循环、多效循环、中间效循环、多级循环、中间级循环以及GAX循环；复合循环主要包括喷射-吸收复合、压缩-吸收复合和膨胀-吸收复合等复合形式。现有吸收式制冷技术研究热点主要包括且不局限于太阳能、中低温余热利用、冷热电联产、储能（蓄冷、蓄热），膜交换材料、高温下耐腐蚀材料，塑料热交换器等方面。吸收式循环现有循环结构的提出针对的是一定温度和浓度下循环，面对新的应用场景、新材料以及新吸收工质对，吸收式循环可以提出多种更高效、更宽热源驱动温度范围和溶液浓度范围的新循环。  
        关键词：制冷循环;吸收式制冷;溴化锂;氨水;进展;综述   
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      • 倪龙, 周超辉, 姚杨, 姜益强
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.023
        摘要：蓄热技术与空气源热泵的结合可以提供空气源热泵除霜的热量来源，弥补空气源热泵制热量随着室外空气参数变化的波动，解决供需矛盾，并起到电力的移峰填谷作用。本文综述了蓄热技术在空气源热泵中的应用范围，介绍了空气源热泵的蓄热除霜系统，空气源热泵在供热调节和电力调峰方面的作用，以及作为热泵热水器在供热水方面的应用，认为未来空气源热泵蓄热系统将在除霜、供热、热水器以及电力调峰方面发挥更大的作用，指出对于蓄热材料的选择和用量、蓄热罐的选型和容积等问题是未来的研究方向。  
        关键词：空气源热泵;蓄热技术;除霜;热水器;电力调峰   
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      • 王铁军, 徐维, 曾晓程, 梁涛, 夏兴祥, 胡鹏
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.031
        摘要：本文研发了3P变频单元式空气源热泵机组，进行了民宅地板辐射供暖系统设计和冬季93d的供暖应用实验。期间室外环境温度的变化范围﹣10~16 ℃，平均值3.72 ℃；热泵机组制热量变化范围3.82~10.06 kW，平均值6.71 kW；热泵压缩机的吸/排气压力的平均值为0.55 MPa/2.28 MPa，压缩比小；EER变化范围2.32~4.71，平均值3.46，能效较高。测试了室内0.1、1、1.5、2 m高度处的温度，平均值分别为20.48、19.26、18.75、18.01 ℃，呈现相对稳定的下暖上凉的温度场。进行了最暖、最冷2个典型气象日热泵系统运行性能的对比分析，两日室外的平均温差为17.21 ℃，最暖日制热量和EER分别是最冷日的41.9%和159%，室内温度相对稳定，表明热泵系统具有良好的环境适应性和舒适性。与城市集中供暖及燃气锅炉供暖相比，运行费用分别降低39.82%、56.17%，节能、安全、热舒适性更佳。  
        关键词：空气源热泵;辐射供暖;应用实验   
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      • 李贝, 刘道平, 杨亮
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.036
        摘要：相变材料是目前热门的功能材料，在储存和释放能量的过程中，温度保持不变或稳定在一定的温度区间内，使得相变材料不仅能实现热量储存且具有温度调控功能。复合相变材料由于具有多种单一材料的性质成为研究热点，并广泛应用在建筑节能、电子器件热管理等方面。本文分类归纳了相变材料的特征，并根据化学成分不同将复合相变蓄热材料分为有机-有机、无机-无机和有机-无机三大类，结合研究现状分类梳理了不同类型复合相变蓄热材料的优缺点，并对其蓄热特性进行归纳对比。总结了复合相变蓄热材料的应用现状，结合能源应用现状和环境情况进一步分析了今后的研究和发展方向，认为未来的复合相变材料应该是高效蓄热、灵敏准确、价格低廉、环保可降解的新型复合相变材料。  
        关键词：相变材料;复合改性：蓄热;综述   
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      • 许旭东, 赵丹, 夏广辉, 丁国良, 胡海涛
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.044
        摘要：冷柜内的温度在设定值附近周期性变化时，水蒸气可通过门封吸合面渗入造成冷柜内的结霜及热负荷增加。为了控制水蒸气渗透量，本文开发了门封吸合面水蒸气渗透速率的计算方法。首先观测门封吸合面表面形貌，确定渗透通道的尺度为微米级，远大于水分子平均自由程，然后判断出水蒸气通过门封吸合面是黏性流动；根据黏性流动Darcy定律开发水蒸气渗透速率公式，同时基于部分实验数据拟合渗透系数。将公式预测渗透速率与实验值进行对比。结果表明：水蒸气渗透速率公式预测值与实验值的误差小于15%，公式可用于计算通过门封水蒸气渗透速率。  
        关键词：冷柜;门封;水蒸气;渗透速率;计算方法   
        2013
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      • 孟华, 王海, 龙惟定
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.050
        摘要：本文提出一种适于夏热冬冷地区、采用能源总线进行区域能源规划的普遍方法。利用分布式变频水泵的水力解耦特性，通过冷、热线将多个冷（热）源和多个用户（楼宇）连接成能源网。在冷（热）源处采用制冷或供热设备控制总线供水温度，在用户处采用制冷机组和热泵等为用户提供冷水、热水或生活热水。该能源总线组态方式具有热力解耦能力，源和用户都可根据本地负荷变化灵活调整设备运行。本文建立了一整套水力、热力数学模型，用于规划冬季供暖且夏季供冷的区域供能场合，以实际案例说明了能源总线的区域能源规划的具体方法。结果表明：结合地源热泵、水源热泵及蒸气型溴化锂等供能设备，该方法具有良好的低品位能源利用率，在夏季和冬季的系统综合性能系数COP分别为3.85和3.17。  
        关键词：能源规划;区域供热/供冷;能源总线;分布式热泵;分布式变频水泵   
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      • 曹伟, 葛天舒, 郑旭, 代彦军, 王如竹
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.059
        摘要：除湿换热器可以同时处理显热与潜热负荷，但由于吸附热的影响，存在热湿负荷处理不同步及显热负荷处理能力不足的问题。本文提出了在除湿换热器后面串联一个显热换热器来对空气进行二次处理，搭建了实验台对除湿换热器串联换热器情况下除湿降温过程的动态性能进行了测试，并且在实验中就水温、进风温度、湿度、速度等主要参数对除湿量、降温量、制冷功率、COP的影响进行了分析。结果表明：增加显热换热器可以大幅度增加处理空气的平均降温温差，在除湿初期阶段效果尤为明显，同时系统的制冷量也明显提高。此外，分析各参数对实验结果的影响可知，冷水温度与热水温度升高都可以有效提高系统制冷量与COP，空气的温湿度升高会提升系统性能，空气流速变慢对系统平均除湿量与有效除湿时间有明显的提升。  
        关键词：除湿;除湿换热器;显热换热器;串联运行;吸附热   
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      • 汪行, 柳建华, 赵永杰, 张良
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.067
        摘要：本文针对工业废水排放，设计并研发了一套废水浓缩处理装置，以低温蒸发技术为依据，以热泵作为装置的主要驱动能源，空气作为循环介质，对含水率为95%的铜管清洗液进行浓缩处理。对装置的主要原理部件进行了介绍，建立了填料室的传质传热模型，通过Matlab编程确定填料尺寸为300 mm×400 mm×500 mm，搭建了实验台进行实验测试与能效分析。结果表明：装置能够稳定运行，凝结水量达到15 L/h，此时热泵功率为5.46 kW，装置能效比达到4.54，装置内循环空气温度变化为31 ℃到43 ℃，相对湿度达到94.6%，装置持续运行一段时间后达到最大浓缩程度，体积为原溶液的3/4左右，且出水程度较好，减少了工业废水处理的成本。  
        关键词：低温蒸发;热泵;浓缩;性能研究   
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      • 张通, 潘长钊, 陈六彪, 周远, 王俊杰
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.074
        摘要：VM气耦合脉冲管制冷机(VM-PT)是一种新型的液氦温区制冷机，为探索两级气耦合复杂的机理，本文采用Sage软件构建了低温调相VM-PT制冷机的整机模拟程序，研究了运行频率、平均压力、毛细管长度以及Er3Ni填充长度等参数对两级气量分配的影响。数值结果表明运行频率、平均圧力、毛细管长度以及Er3Ni填充长度均会影响两级质量流的分配，进而影响制冷机的最低温度，权衡工质的做工能力以及蓄冷器损失两方面因素，该四个参数均存在一个最佳值。搭建了实验平台并对数值模拟进行了验证。在实验中通过优化毛细管和蓄冷器，在运行频率1.6 Hz、平均压力1.4 MPa、压比1.6的情况下得到了3.86 K的无负荷制冷温度，在4.2 K可提供约10 mW的制冷量。  
        关键词：低温制冷机;液氦温区;脉冲管制冷机;VM制冷机;气量分配   
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      • 曾宪顺, 赵丹, 丁国良, 丁剑波, 李靖
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.079
        摘要：高品质酒柜的开发，需要能够保证酒柜内温度场均匀性的设计方法。本文对均匀输送冷量、避免冷气下沉、降低门体漏热、增强空气湍流等四个改进均温性的方向，提出风口布置、隔板布置、顶部风幕布置、风口方向设计这四种初步的方案；通过计算机仿真探讨各方案的效果及各方案优化组合的可能性。计算表明：优化组合四种方案可达到最佳均温性能。将该优化方案应用于某品牌389 L酒柜进行均温设计，样机测试结果显示：在环境温度为32 ℃，柜内设置温度为8 ℃的工作条件下，酒柜内最大温差由12.6 ℃降低至2.0 ℃，说明该优化方案可有效地提高酒柜的温度分布均匀性。  
        关键词：间接式制冷系统;酒柜;温度场;均温性;性能实验   
        1991
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      • 周国梁, 苏林, 吴龙兵, 黄俊锋
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.087
        摘要：微通道蒸发器由于紧凑、换热效果好等优点越来越多应用于汽车空调当中，但存在制冷剂分配不均导致换热效果衰减等问题而限制了大量推广，因此研究微通道蒸发器换热特性及如何改善其制冷剂分布均匀性显得重要。本文搭建了以R134a为制冷剂的汽车空调实验测试台，分析了双排四流程微通道蒸发器的换热量及?损，利用红外热像仪拍摄蒸发器表面得到表面温度分布图像。随着蒸发器进风温度由21 ℃升高到42 ℃，制冷量由2.37 kW增加到4.19 kW，而蒸发器?损先增加后减小，并在进风温度为27 ℃与进风温度为42 ℃时达到最大值与最小值，分别为0.21 kW与0.16 kW。表征蒸发器表面温度分布均匀性的σ值随进风温度先由2.5增至19.5然后降至1.8，即蒸发器表面温度在进风温度为27 ℃时分布最不均匀，而在进风温度为42 ℃时分布最均匀。结果表明：较高的蒸发器进风温度能有效改善蒸发器换热性能，?损及σ值可分别减小26.1%与91.0%。通过实验发现，适当提高压缩机转速能有效改善蒸发器表面温度分布的均匀性。  
        关键词：汽车空调;微通道蒸发器;温度场;换热特性   
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      • 刘曦, 郑闽锋, 葛周天, 陈君浛, 李学来
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.094
        摘要：为获得真空法制得冰浆中冰晶的平均粒径及粒径分布规律，本文以乙二醇水溶液为制冰溶液，采用真空法制备得到冰浆，并通过显微装置观测冰浆中的冰晶形态。实验分别研究了搅拌速率、乙二醇初始浓度和含冰率（IPF）对冰晶平均粒径的影响，并将实验得到的粒径分布与正态分布、对数正态分布、伽马分布和威尔布分布进行对比。结果表明：不同实验条件下冰浆中冰晶粒径分布均可统一用伽马分布来描述；搅拌速率对冰晶平均粒径几乎无影响；冰晶平均粒径随溶液初始浓度的增大而减小，当乙二醇浓度从1%提高至7%时，冰晶平均粒径从74.8 μm降至34.3 μm；含冰率达到一定大小时，才会对冰晶平均粒径产生较显著的影响，表现为含冰率越高，平均粒径越大。  
        关键词：粒径分布;实验研究;冰浆;真空制冰   
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      • 谢晶, 章缜, 黎柳, 杨胜平
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.102
        摘要：在单一生物保鲜剂研究的基础上，采用两因素三水平正交试验的方法，将不同浓度的茶多酚和植酸进行复配制冰后分组处理新鲜鲳鱼。对鲳鱼品质变化表征特性指标（感官评价），微生物指标（菌落总数）,理化指标（挥发性盐基氮含量（TVB-N）、2-硫代巴比妥酸含量（TBA）和K值）进行分析，确定了鲳鱼复合生物保鲜冰的优化配比浓度，并验证其保鲜效果。研究结果表明：用茶多酚0.5%（w/v），植酸0.15%（v/v）的复合保鲜冰使鲳鱼的感官指标、微生物指标、理化指标均优于自来水冰的对照组，在1 ℃冷藏条件下的货架期由11~12 d延长至21~23 d。  
        关键词：茶多酚;植酸;生物保鲜剂冰;保鲜;鲳鱼   
        2034
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      • 段爱鹏, 刘斌, 邸倩倩, 关文强
        2017, 38(4) DOI: 10.3969/j.issn.0253-4339.2017.04.110
        摘要：保鲜是现代农业研究的重要组成部分，是提高果蔬“时空”价值的重要途径。随着物理技术的发展，各类物理保鲜技术也得到发展。本文结合现有的研究进展，总结了温度、光、电、磁对果蔬保鲜的影响，提出了果蔬物理保鲜技术的要点：1）控制温度场的均匀性和波动性，以减缓新陈代谢和水分流失；2）适当的光照强度、电场强度和磁场强度也能够提高果蔬的贮藏时间，减少营养物质的流失。  
        关键词：果蔬;保鲜;场理论;温度场   
        2004
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