跨临界CO2热泵热水系统试验研究

对跨临界CO2水-水热泵多种工况的循环性能进行试验研究,获得一系列试验数据。试验结果表明,1）跨临界CO2热泵循环在高温热泵领域可得到高于常规热泵系统的制热系数;2）降低气体冷却器出口温度,提高蒸发温度,选择最佳的高压侧压力可有效提高系统的制热系数。最后根据试验结果为今后CO2热泵流程设计提出一些建议。     

飞机座舱空气质量检测气压补偿方法

飞机座舱气压变化范围较大,对气体传感器产生较大影响,导致空气质量检测结果不准确,提出采用RBF神经网络进行气压补偿。首先设计试验系统;然后对HCHO、CO、CO2和NO2共4种典型的座舱空气质量检测气体传感器进行正负压试验,采集试验数据并绘制各气体的特征变化曲线;最后建立了以12个气压点和测量值为输入、期望值为输出的3层RBF神经网络模型,并对试验数据进行了误差修正补偿。结果表明:采用该RBF神经网络补偿算法,HCHO、CO、CO2、NO2气体传感器的最大相对误差分别由32.85%、28.42%、52.87%、87.18%降低到2.001%、3.668%、2.392%、12.68%,达到较好的补偿效果。     

海洋环境二氧化碳水合物生成的实验研究

温室气体CO2的海洋封存是CO2处理的重要设想,对减缓全球气候变化有着深远的意义。CO2水合物在海洋环境中与在纯水溶液中的生成条件有很大的不同。为了研究海洋环境中CO2水合物的生成特性,设计了一套CO2气体水合物实验装置和一套实验流程,利用这套实验装置模拟海洋深度500 m处海水环境,在海水—CO2体系中合成CO2水合物,探讨了温度、压力和盐度等对海洋环境中CO2水合物生成特性的影响。     

中美两国“容积式CO2制冷压缩机（组）”标准的对比

介绍中美两国制冷空调行业协会在容积式CO2制冷压缩机(组)标准化合作方面的进展。对中国国家标准GB/T29030—2012《容积式CO2制冷压缩机(组)》和美国AHRI 571:2012标准《容积式CO2制冷压缩机(组)性能评定》进行分析,主要从适用范围、试验工况、测试方法、试验参数及性能允差、计算参数、油循环率等方面对两国标准进行详细的对比。该分析研究有助于推进容积式CO2制冷压缩机(组)标准的国际化进程。     

自然工质低温冷冻箱的设计与试验

对R290／CO2自然工质复叠式制冷系统低温冷冻箱进行设计和试验,冷冻箱内的温度在2个小时内平稳下降54．5℃,并保持在-41℃,这说明冷冻箱的设计合理,温度的稳定性较好,为自然工质R290／CO2复叠式制冷系统的推广应用打下了一定的基础。     

二氧化碳跨临界循环系统用新型膨胀机的研发

由于传统的人工合成制冷剂对环境的不良影响,环保的自然工质CO2重新兴起。提高CO2跨临界循环系统的效率成为CO2制冷技术发展的一个研究重点。采用膨胀机可以提高CO2跨临界循环系统的效率,使其接近普通制冷系统的效率。在原有单缸滚动活塞膨胀机的基础上,设计并加工了新型双缸膨胀机样机,对其设计过程、运动原理等进行了介绍,并利用CO2跨临界水-水热泵系统对样机进行了性能测试,测试结果显示,在试验工况下,膨胀机的转速为780～1100r/min,其等熵效率的为28%～33%。     

煤自燃注惰灭火降温特征的实验研究

实验以木城涧无烟煤为研究对象,使用CO2和N2作为注惰防灭火气体,开展注惰灭火降温过程的实验研究。实验设置空白对照组和实验组,在实验炉内对升温后的煤样进行注惰,最后对降温过程中的温度和气体参数进行分析。实验结果阐明:在降温程序中,煤样降温效果与N2浓度成正相关,且N2高于30%后降温效果显著;另一方面,相同浓度的CO2降温效果优于N2,10%CO2实验组抑制降温过程CO产生效果远优于N2——即相同浓度下的CO2防灭火效果要好于N2。     

中空纤维膜接触器分离烟气中CO2试验研究

在中空纤维膜接触器分离CO2试验台上,对模拟烟气进行分离CO2试验,采用MEA、MDEA和氨基酸盐3种吸收液,考察了吸收液流速、浓度、温度以及气体流速和入口CO2浓度对CO2的脱除效率和系统阻力的影响。试验结果表明采用氨基酸盐吸收液,CO2的脱除效率可达90％以上,而气相阻力小于150Pa。因此该技术满足了锅炉烟气大、压力小的特点,非常适合于烟气中CO2的分离与回收,是一种很有前途的分离CO2的方法。     

CO2水冷气体冷却器理论与实验研究

针对自然工质CO2热泵热水器中套管式气体冷却器进行理论分析与实验研究。选取不同的换热关联式,分析管径和流量对CO2侧和水侧换热的影响,理论分析CO2和水的温度匹配情况,设计套管式气体冷却器并进行实验研究,实验结果表明所进行的理论分析在误差允许范围内,满足设计要求,理论和实验结果对于CO2热泵热水器的产业化应用起到了很好的技术支持作用。     

CO2干法加砂压裂技术及其现场试验情况分析

本文就CO2干法加砂压裂技术压裂机理并结合2013年8月份在长庆油气田苏东xx—xx井的现场试验情况,分析该技术推广应用存在的问题,总结了在苏东xx—xx井压裂试验过程中的不足和取得的经验,为以后该技术的发展提供现场经验指导。     

水冷套管式CO_2气冷器的设计及实验研究

本文设计了一台CO_2套管式气冷器并对其进行了换热特性的实验研究。该气冷器采用逆流三重套管,CO_2在内管流动,冷却水在内外管间流动。实验研究了不同CO_2质量流量、入口压力和冷却水温度对传热系数、换热量和换热器效能系数的影响。实验结果表明,随着CO_2质量流量的增加,传热系数和换热量均呈先增后减的趋势,换热器效能系数逐渐减小;CO_2质量流量不变时,传热系数、换热量和换热器效能系数均随气冷器CO_2入口压力的升高而逐渐增大;随着冷却水温度的升高,传热系数、换热量和换热器效能系数均逐渐减小。     

CO2汽车空调系统紧凑式换热器的发展

CO2汽车空调系统的使用在很大程度上取决于CO2紧凑式换热器的发展。本文通过CO2紧凑式换热器的发展,讨论了CO2换热器中的传热特性、阻力特性,并给出了一些发展CO2换热器的建议。     

四种跨临界CO2压缩式热泵系统的热力性能研究

CO2是具有很大潜力的天然替代工质之一,CO2跨临界循环放热过程中具有较大温度滑移,与水侧温升过程相匹配,因此适合用于热泵热水器系统。国内外学者提出了许多提高跨临界CO2循环效率的方法,其中包括引入回热器、喷射器等设备,从不同角度对比分析在常规跨临界CO2热泵系统中引入回热器、喷射器后系统的性能变化。本文在前人工作的基础上,建立相关热力学计算模型,并进一步对四种不同形式的跨临界CO2热泵系统（常规跨临界CO2热泵系统（TCHS）、带回热器的跨临界CO2热泵系统（TCHSI）、带喷射器的跨临界CO2热泵系统（TCHSE）及带喷射器与回热器的跨临界CO2热泵系统（TCHSEI））的性能进行研究,对比分析排气压力一定的情况下四种循环的热力性能;从最优排气压力的角度出发,分析对比不同系统中气冷器出口温度变化对系统最优排气压力和制热系数的影响,以及喷射器等熵效率对系统性能的影响。以上研究为CO2压缩式热泵系统的实用化进展奠定良好的理论基础。     

分离式CO_2热管传热性能分析

用CO_2替代R22应用于分离式热管系统对于环境保护很有意义。从目前已有的实验结果来看,CO_2的流动沸腾和凝结传热系数要明显高于常规制冷剂,说明其在提高热管系统传热性能方面具有潜力。但考虑到热管内工质的沸腾和凝结换热系数较高,相对来说,热管系统的主要热阻集中在管外空气侧或水侧的对流换热热阻。因此,尽管CO_2替代常规制冷剂时管内沸腾凝结换热系数可以成倍提高,但热管系统整体传热性能的提高可能较为有限。本文通过实验对比了CO_2热管和R22热管的传热性能,并结合相关的传热模型,分析了分离式热管中的各部分热阻,结果显示,由于CO_2的管内沸腾凝结换热热阻小于R22,使得CO_2热管的整体传热性能优于R22热管,其总热阻比R22热管降低22%~25%。     

杨木胶合板阻燃性能研究

通过热释放速率(HRR)、总热释放量(THR)、有效燃烧热(EHC)、CO产率、CO2产率以及烟释放总量等指标,研究了杨木胶合板的阻燃性能。实验结果表明:磷酸氢镁和二氧化锆阻燃剂单独使用时,都能够在杨木胶合板燃烧过程中降低热释放速率、总热释放量、有效燃烧热、CO2产率以及烟释放总量,增大CO产生速率,但阻燃效果不理想;而磷酸氢镁与纳米二氧化锆复合阻燃剂,可以在杨木胶合板燃烧过程中产生协同效应,并且使用此复合阻燃剂的杨木胶合板在点燃190 s后即停止燃烧,其阻燃效果最佳。     

CO2分离式热管在数据中心的应用

本文通过实验研究了应用于数据中心的CO2分离式热管系统,对比分析了CO2热管与R22热管的最大传热能力、总传热热阻和驱动温差,结果表明:在相同充液率下,CO2热管的最大传热能力明显大于R22热管,当上升管和下降管管径为9 mm时,CO2热管和R22热管的最大传热能力分别为3300 W和1500 W,当管径为12 mm时,CO2热管和R22热管的最大传热能力分别为5400 W和2200 W;CO2热管的正常负荷范围大于R22热管,但总传热热阻小于R22热管;不同传热量下,与R22热管相比,CO2热管所需的驱动温差平均低4℃,即相同条件下CO2热管系统所需的冷源温度可以提高4℃。以小型数据机房为例,结合上海气候条件计算得出,采用CO2热管系统的年耗电量比R22热管系统减少7.425×105 kW·h,比集中送风空调系统减少3.182×106 kW·h。     

不凝气体对跨临界CO2制冷系统性能影响的分析

本文选择不凝气体氮气作为添加剂加入到CO2跨临界制冷循环系统中,通过理论分析和计算仿真研究氮气对系统制冷性能的影响。首先分析CO2工质和氮气的基本物性参数,N2的加入会改变CO2工质物性参数,本文通过计算得出添加剂使CO2工质的饱和压力和液体比热提高,粘度系数、表面张力、液/汽密度比和导热系数降低。同时分析N2在蒸发器内可作为汽化核心,实现非均匀核化过程,从而降低成核温度,提高换热系数。同时N2的加入会降低压缩机排气温度,减小压缩机功率,从而提高系统制冷性能,并随浓度的增加而增加。本文为跨临界CO2制冷循环系统高效应用研究提供理论依据。     

CO2热泵热水系统试验研究

为了提高CO2热泵热水系统效率,针对CO2热泵系统跨临界循环特性,采用试验方法研究系统高压压力及回热循环对系统效率的影响。试验结果表明：系统排气压力对循环效率有显著影响,不同工况存在不同的最优压力;采用回热循环能够明显提高系统的制热能力和能效,系统能效最高可提高11%。同时,给出关于CO2热泵热水系统设计的一些参考建议。     

闭式跨临界CO2热泵烘干系统最优工况研究

目的 对跨临界CO2热泵驱动的闭式干燥系统展开理论研究,得到CO2闭式热泵中最优工况的计算方法和原理。方法 通过建立CO2循环与空气循环热力学耦合的数学模型,计算干燥循环中空气的温度、焓值、相对湿度、含湿量,以及跨临界CO2热泵系统中工质的温度、压力、焓值等参数。通过调整冷凝干燥后空气温度,以热泵烘干系统的COP为评价依据,探究空气循环与CO2热泵循环的耦合机理。结果 获得了CO2循环系统最优排气压力随闭式空气循环系统在不同工况下的变化规律,并基于所建立的计算程序,获得了典型工艺参数下的热泵系统的热力学参数,为关键设备(风机、换热器、压缩机等)选型及系统控制方法提供了理论依据。结论 研究表明,在CO2热泵冷却器出口状态为临界状态时,系统的COP达到最优。     

跨临界CO_2制冷系统中换热器结构的进展

换热器是制冷系统主要的传热部件,换热器的好坏直接影响系统的综合性能。从CO2的性质和跨临界系统的特点出发,介绍跨临界CO2制冷系统中换热器的结构型式的发展,指出发展微通道换热器是提高CO2制冷系统性能的必然。