两相热压缩机冷却方式的比较研究

基于自行设计研制的中国国内首台两相热压缩机,分别研究了水冷和空气自然冷却两种冷却方式对两相热压缩机性能的影响.研究发现,两相热压缩机对冷却方式非常敏感.该压缩机在0.2 Hz、0.4 Hz、0.6 Hz和0.8 Hz频率下运行时,采用水冷时,压比基本上保持不变,即使加热功率达到220 W;但采用空气自然冷却时,压比达到5.0以上,且加热功率不超过140 W.     

微肋表面强化液氮温区冷凝传热特性的数值模拟研究

开展了微肋表面强化氮蒸气凝结传热的机理研究,基于CFD数值方法建立了竖直方向平板和微肋板上氮蒸气冷凝的三维数值模型,对比分析了平板表面和微肋表面的冷凝换热效果,通过表面冷凝的液膜分布和速度分布等内在参数揭示平板和微肋表面的冷凝换热机理。结果表明,氮的冷凝传热性能在微肋表面上得到显著提升,在1.5 K的冷凝传热温差下,其平均传热系数提高1.6倍,初步揭示了微肋表面(肋高H=0.6 mm、节距p=1 mm)对强化氮冷凝的有效性。分析显示,微肋的弯曲结构改变了液膜的空间分布,通过减薄局部液膜厚度实现了冷凝的强化。     

多级矩阵结构冷却除湿器的除湿性能研究

为了降低空分系统压缩机功耗,提高压缩机运行可靠性,本文提出一种用于压缩机进气除湿的多级矩阵结构的冷却除湿器,并搭建了多级冷却除湿实验台,测试了除湿器的除湿性能。实验结果表明,在进口空气含湿量和温度固定为11.7 g/(kg干空气)和24.4 ℃时,当空气质量流量由0.48 kg/s增至0.78 kg/s,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至7.7 g/(kg干空气);在进口空气质量流量和温度固定为0.53 kg/s和25.2 ℃时,当冷却水温度由6.9 ℃升至11.9 ℃,空气出口含湿量由7.1 g/(kg干空气)增至9.4 g/(kg干空气)。同时,建立了除湿器内部传热传质过程的稳态数值模型,将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,该模型对于除湿器出口空气含湿量和温度的平均误差分别为8.6%和2.1%,显示出较好的可靠性。进一步模拟研究了多级矩阵结构与单级叉流结构冷却除湿器的除湿性能,发现采用多级结构可以有效提高除湿效率,在进口空气流量和冷却水质量流量分别为0.53 kg/s和0.3 kg/s时,多级结构的除湿量可以提高4.3%,除湿效率可以提高2.5%;通过增加填料模块的长度,可以提高除湿效率。当长方体填料模块体积固定为0.054 m3,模块长度由0.14 m增至0.28 m时,传质系数可由4.3 g/(m2?s)增至6.5 g/(m2?s),除湿效率由66.4%升至79.2%。     

低温制冷机的性能评价

作为对制冷系数COP概念的补充,建议采用yong效率（Exergy Efficien-cy）的概念来综合评价多级低温制冷机的性能,同时也为其性能优化过程提供理论指导。本文还以yong效率为基础,综合评价了4.2K和80K温区低温制冷机的发展水平,具有一定参考价值。     

低温储罐预冷过程预测

为了能输送和存储单相低温液体,保证输送管道和低温储罐的安全,预冷过程不可或缺。对预冷时间、预冷介质消耗量进行预测有利于指导实际操作。从热力学基本理论出发,采用稳态与变热导率的热力学分析方法,建立储罐预冷时间与预冷介质消耗量数学模型,推导了储罐温度随时间的变化关系,探讨进口流量与预冷时间、预冷介质消耗量之间的相互影响。将不同的计算方法相结合,指导选取最佳预冷流量。     

DC流对液氦温区斯特林型脉管制冷机的影响

理论研究表明DC流(Direct Current flow)存在于大多数双向进气结构的脉管制冷机中。开展了10 K以下多级斯特林脉管的实验研究,考察了在液氦温区斯特林脉管内直流流动对制冷机性能影响的规律。在采用双向进气结构对DC流流向及流量适当控制时,制冷机性能得到明显提升,在8—7 K温区适当的DC流下冷端由7.42 K降低至7.16 K。     

行波热声发动机的多负载声功输出特性

为进一步提高热声发动机的声功输出能力并为驱动多负载做准备，提出了热声发动机声功的多路引出方案。实验中以氮气为工质，工作压力为2．4MPa，在热声发动机环路压比稳定在1．20的情况下，从环路声容和谐振管处同时引出声功，获得了389．95W的最大声功，11．3％的最大声功输出效率以及16．0％的最大声功输出炯效率，这比单独从环路引出的最大声功和效率分别提高了51．4％，24．6％以及19．4％。     

低于11 K的单级脉管制冷机性能研究

研究了回热器长度以及80 K以下温区不同回热材料布置形式对单级G-M型脉管制冷机性能的影响.试验研究表明,适当增加回热器长度,制冷机性能可显著提高.在此基础上对低温区回热材料进行优化,采用Er3Ni、铅丸和不锈钢丝网3层复合回热材料获得了最佳的制冷性能.采用额定输入功率为7.5 kW的压缩机驱动,脉管制冷机最低制冷温度达10.9 K,这是目前单级脉管制冷机达到的最低制冷温度.该制冷机在21 K可获得20 W制冷量.     

微电脑控制的血细胞计数仪

本文介绍了以ＨＤ６４１８０单片机为核心的血细胞计数仪的测量原理、硬件及软件实现。     

热声驱动脉管制冷机的实验研究

采用热声压缩机驱动脉管制冷机,使彻底消除低温制冷机中的运动部件成为可能。作者研制了热声驱动脉管制冷机实验台,着重研究了加热温度,平均工作压力,小孔开度等主要因素对制冷机性能的影响。初步实验中,以氮作工质,获得了－３８．７℃的无负荷制冷温度,最大温降达５４．７℃。此外,还指出了进一步的改进方向,具有一定参考价值。