环保空调技术研究与应用

R410A制冷剂具有与R22不同的物理特性,其传热、流动特性与R22相比,差别也比较大.因此,必须了解和掌握R410A制冷剂的物理特性和传热、流动规律后,这样才能根据其特点合理选择零部件、并进行空调器制冷系统的结构设计及优化配置.     

微型多元平行流冷凝器的流程布置和风速优化

为了找出300 W制冷量微型制冷系统适用的微型冷凝器的最优方案,建立了描述平行流冷凝器特殊传热流动的数学模型.利用Matlab软件编程,针对满足450 W热负荷要求的微型多元平行流冷凝器进行了一定工况下的性能模拟,得出不同流程布置、不同风速下微型冷凝器的压降、质量等曲线,找到了流程布置和空气风速对冷凝器的影响规律,并得到了450 W冷凝器的最优流程布置和最优风速.     

基于Flowmaster的平流式冷凝器性能仿真及优化

为分析平流式冷凝器传热性能并对其结构进行优化,使用热力学系统仿真软件Flow-master,基于几何参数的冷凝器模型,对一平流式冷凝器进行仿真,通过与有关试验数据对比验证仿真结果.分析冷凝器各流程性能参数,指出该冷凝器第三个流程对冷凝器性能影响较小.通过改变流程布置并分析其对冷凝器性能的影响,发现该冷凝器尺寸设计过于保守.对减少冷凝器扁管的数量和长度进行一系列仿真分析,得到性能保持不变且结构更加紧凑的冷凝器优化方案.     

工况对R22及替代工质有效过热循环性能的影响

为解决R22替代过程中制冷系统回热器的再设计问题,以热力学计算分析的方法对运行工况参数对R22及其7种替代制冷剂的有效过热循环性能的影响进行了研究.结果表明,决定有效过热对制冷循环的性能是否有利的因素除了工质种类外。还有运行工况参数;有效过热对R22、R152a和R410A的制冷循环性能的影响是否有利取决于具体工况;有效过热对R407C、R134a、R290和R507的制冷循环性能的影响总是有利的,而对R717的制冷循环的性能总有负面影响.     

基于R134a和R152a制冷剂的燃气机热泵系统性能对比

利用燃气机热泵系统实验装置,对使用制冷剂R134a和R152a的燃气机热泵系统的供暖性能进行了实验研究.重点分析了两种制冷剂对燃气机热泵系统的能源消耗、冷凝温度以及一次能源利用率的影响.实验结果表明:在相同冷凝进水温度下,R152a产生的热水温度高于R134a,约为1°C,且压缩机排气压力和燃气消耗量更低;在压缩机排气...     

冷水机组用氟利昂R123与R134a的环保综合评价

针对目前中央空调用冷水机组制冷剂R123与R134a的环境影响问题,结合当前国际、国内对HCFC与HFC的立法、评价和相应政策,综合比较了这两种氟利昂对臭氧层的消耗、全球气候的变暖的潜力值、大气寿命、毒性、可燃性和其他安全及环境性能等因素.认为无论是R123还是R134a都是过渡制冷剂,不能片面强调某类制冷剂是环保制冷剂.同时,指出了减轻冷水机组用R123与R134a对环境不利影响的途径.     

平行流蒸发器制冷剂侧的换热性能研究

平行流蒸发器是紧凑型换热器,制冷剂在微通道扁管的传热与传质是一个复杂、但有应用价值的课题．本文针对某车38mm平行流蒸发器的实验研究发现：制冷剂体积流量为0．42L／min时,换热性能达到最佳;同时借助CFD（ComputationalFluidDynamics）数值模拟分析得知：在集流管处设置节流环,可以控制制冷剂在...     

单级自复叠制冷系统中冷凝器的换热分析

针对自复叠制冷系统中非共沸混合工质在冷凝器内的换热特性,本文基于R134a和R23混合工质,以-50℃单级自复叠速冻箱为研究对象,通过测量速冻箱冷凝器沿程温度,并用焓差法校核冷凝器的换热,同时对冷凝器换热过程进行分析。分析结果表明,自复叠制冷系统中的非共沸混合工质在冷凝器内部传热过程的不可逆性小,热损失小;非共沸混合工质在两相区流动时,存在工质质量浓度偏移,相变时温度滑移且温度变化与焓差呈非线性关系。同时,已冷凝的液体工质在管内形成附面层,阻碍传热传质,低沸点的R23相当于不凝性气体,因此影响冷凝器性能。本研究对自复叠系统中冷凝器的优化设计提供了理论依据。     

CFCs和HCFCs的替代

由R134a、R600a、R290和R600a／R290混合物替代制冷剂R12已为国际公认，其他CFCS的替代已基本趋于统一；HCFCS已出现最有希望的14种替代物，其中R407c、R410a备受关注。制冷剂的替代出现了多元化、区域化趋势。     

真正的无氟空调在春兰研制成功

以R410a为制冷剂的无氟空调,今年初在春兰完成所有设计开发与样机检验程序,现已投入批量生产。该系列产品将逐步取代制冷剂为R407c的无氟空调,大量出口对家电产品环保要求极为严格的欧盟市场。 据介绍,以R410a为制冷剂的无氟空调之所以堪称“真正的无氟空调”,是因为R410a对臭氧层的破坏率为“0”,被目前国际制冷界公认为“最佳冷媒”,而且它具有优良的传热性能及较高的工作压力,能提高制冷、制热效率,也易于实现空调系统的小型化,还在一定程度上节约了材料和制造费用。 春兰早在1995年便开始了R22(氟里昂)制冷剂替代品的研究,现已全面掌握了无氟空调的热交换器冲片、涨管、清洗工     

Prediction of saturated liquid enthalpy of refrigerant mixtures

New corresponding temperature and corresponding enthalpy of refrigerant mix- tures were defined. The relationship between saturated liquid corresponding en- thalpy and corresponding temperature of refrigerant mixtures accorded with that of pure components. The characteristic parameters of saturated liquid enthalpy dif- ference of refrigerant mixtures were calculated by three methods according to the different application conditions. The generalized equation of saturated liquid en- thalpy of refrigerant mixtures was presented. The calculated values were compared with the values in literature for five ternary and binary refrigerant mixtures, namely R404A, R407A, R407B, R32/R134a, and R410A. The overall average absolute devia- tion was less than 1.0%.     

冷凝器换热模型与仿真

提出了水—水热泵机组冷凝器的稳态仿真模型 ;根据制冷剂的三种可能的存在状态将冷凝器的换热分为三个串联换热器的换热。针对一新型复合套管冷凝器编制了稳态传热仿真程序 ,利用该仿真程序分析讨论了冷却水入口温度和流量对冷凝器传热性能的影响。该仿真程序可模拟计算出冷凝器内温度分布和换热量 ,也可根据给定的设计工况确定换热面积 ,可用作整个热泵传热模拟和设计软件的一个组成部分     

不同强化换热管内流动沸腾换热特性对比

采用实验方法对比制冷剂R410A在6根强化换热管和1根光滑管内的流动沸腾换热特性. 实验测试段饱和温度为6 ℃,进出口干度分别为0.2和0.9,质量流速变化范围为80～350 kg/（m²s）.实验结果表明：三维强化管相对光滑管流动沸腾换热系数的强化倍率可达1.14～1.53,因为强化表面上的凹痕阵列能够增强两相间湍动、提高汽化核心数目并打断液膜边界层制造分离流和二次流从而强化换热. 三维强化管中,管1EHT在低质量流速范围内具有较好的换热性能,而管2EHT在相对较高的质量流速时强化性能更优;齿形参数不同的3根内螺纹管间的换热系数差距较大,其中当内螺纹管螺旋角足够大时齿高与液膜厚度之比相近的内螺纹管具有较好的换热性能.     

一种新型机械过冷喷射制冷系统的理论研究

提出了一种新型机械过冷喷射制冷系统(NERS).该循环系统引入了一个辅助的液体-气体射流泵,通过消耗少量泵功,对冷凝器出来的液体进行过冷.与常规喷射制冷系统(CERS)相比,该系统可以有较大的过冷度.建立了新系统的数学模型,并针对环保制冷剂R600a和R152a两种工质进行了模拟计算.重点分析了发生器温度和机械过冷度对新循环性能的影响,并与常规喷射制冷循环进行了性能比较.计算结果表明,新循环能有效提高系统的性能系数(COP).对于制冷剂R600a和R152a,新循环COP比常规循环可分别提高约12%和11%.尽管新循环消耗的泵功稍有增加,但从火用的角度分析,新循环可以节约7%~8%的输入火用.对一定的制冷剂和工况,有相应的最佳机械过冷度存在.     

R410A直膨式太阳能热泵热水器性能研究

为了研究各种参数对以R410A为工质的直膨式太阳能热泵热水器系统的性能特性的影响,在建立太阳能集热/蒸发器和冷凝器的分布参数均相流动模型、压缩机和电子膨胀阀的集总参数模型,以及系统制冷剂充注量模型的基础上,编制了系统性能模拟程序,以电子膨胀阀进、出口焓值和制冷剂充注量为迭代判据进行求解.在太阳能集热/蒸发器出口过热度维持不变的条件下,模拟分析了环境参数、运行参数和结构参数对热水加热时间、集热器集热效率和系统性能系数（COP）的影响特性.模拟结果表明：太阳辐射强度和环境温度的升高可显著提高系统性能系数,并缩短热水加热时间|压缩机转速的提高使得系统性能系数降低,但可有效缩短热水加热时间|水箱容积的变化对系统性能系数影响很小|适度增加集热面积可提高系统性能系数.     

Flow and heat transfer characteristics in the porous wick condenser of CPL

An analytical investigation has been conducted to understand the internal fluid flow and heat transfer in the condenser with porous wick of an innovative capillary pumping loop (CPL) system. A mathematical model is proposed and used to describe the flow and heat transfer, especially interfa-cial transport phenomena. The liquid-vapor interface of the condensed liquid film was numerically determined . Some factors, such as vapor pressure, wall subcooling, wall heat load and thermofluid properties, have significant influence on the heat transfer process and the shape of liquid-vapor interface. Meanwhile, an experimental facility was setup and an experimental investigation was completed. Theoretical prediction and experimental results show quite good consistence.     

基于 RBF神经网络的水平光管内R407C流动沸腾换热预测

基于 RBF神经网络建立了水平光管内混合工质 R407C流动沸腾换热的预测模型,以质流密度(G),热通量(q),干度(x),饱和温度(Tsat)和光管内径(D)作为网络输入,流动沸腾换热系数(h)作为网络输出,神经网络模型通过训练学习,对水平光管内 R407C的流动沸腾换热系数进行预测,经实验数据验证,预测结果与实验结果吻合较好,网络预测的平均误差为-0.9%,绝对误差为5.5%,均方根误差为10.9%,并且网络预测结果与四个传统关联式的计算结果相比有了明显的改善.由此说明该模型适用于水平光管内 R407C的流动沸腾换热预测,对采用 R407C制冷系统管式蒸发器的优化设计具有一定的指导意义     

螺旋管内流动沸腾传热系数关联式拟合与误差分析

为了发展适于螺旋管内流动沸腾传热系数关联式,基于流动沸腾传热机理,引入参数D_n数来修正复杂管道对传热系数的影响,并经过回归计算确定D_n数的指数,从而发展了螺旋管内流动沸腾传热系数关联式。进一步分析了传热系数预测值与实验值的偏差随流量、干度的变化情况。利用以R134a为介质的螺旋管传热实验数据验证了该关联式的适用性,并采用平均相对误差(the mean relative error, MRE)和均方根误差(the root mean square error, RMSE)来衡量预测结果的准确性,计算出MRE在8.23%范围内,RMSE为0.532。该平均相对误差值和均方根误差值都比较小,表明回归计算结果符合要求。因此,复杂管道引入参数D_n数建立传热系数关联式是非常适用的,并值得推广应用。