船舶摇摆振动对传热和制冷系统的影响研究述评

渔船发动机尾气制冷系统和核动力舰船的自然冷却系统在海洋条件下的安全稳定性是关乎其应用的重要问题。研究海洋条件下的流动与换热特性对提高制冷系统的稳定性具有重要意义。文中综述了海洋条件下船舶的摇摆与晃动对储液容器、换热器的热传递以及制冷系统影响的研究现状。大量研究表明,海洋条件下摇摆与晃荡会对流动与换热造成影响,而传热传质的强化或削弱依具体海况(摇摆和晃荡的剧烈程度)而不同。渔船尾气吸收式制冷系统在比较恶劣的海洋条件下将受到较大的影响。通过在储液容器(如吸收器、发生器)中增加阻尼板或阻尼网,可有效抑制储液容器内部液面波动,提高系统运行稳定性。     

常规空调热泵系统的R32替代研究述评

R32由于具有ODP为零、GWP值小于R410A等优越的环境性能,逐渐被认识到可以用于替代R410A。这里对R410A和R32的循环性能、润滑油的选用、可燃性、充注量、换热器性能等相关问题进行了综述。大量研究表明,与R410A系统相比,R32系统的压缩机耗功略高,制冷量较高,同时排气温度也高出很多,具有极大的替代R410A的潜力。然而,相关研究也指出要使其能够在大范围推广使用,除了要有效解决排气温度过高的问题之外,还需要解决其微可燃性在设计应用中所受到的限制。通过解读国内外法规政策发现,国内外对R32的充注量限制有放宽的趋势,这对R32在常规空调热泵系统中替代R410A和R22的研究工作将是一个巨大的推动。     

某低温压力容器失效机理研究

针对某液氮预冷设备的结构进行了研究,通过有限元分析得到结构的应力集中位置与最大等效应力,并分析得到其失效原因为底部三通在低温下发生脆性破坏。根据分析结果更换了3 mm壁厚316L材质的三通,并进行了冷冲击试验进行验证,解决了容器失效的问题。     

颠簸状态下制冷系统气液分离器性能的影响研究

主要针对混合工质两级喷射制冷系统在船舶出海条件下的运行稳定性进行了分析研究。气液分离器是喷射式制冷系统中一个较为重要的设备部件。内部液体的波动与飞溅,容易使得气液分离器出现出气带液的现象,而高压级喷射器引射的出气带液量对整个系统的工作性能会有一定的影响。本文通过数值模拟与试验研究的方法对系统中的气液分离器进行了研究,结果表明,25cm为内部最大安全液位。当分离器内部液位高于25 cm时,气液分离器的出气带液量会随着内部液面高度的上升而增加。另外,在分离器中增设挡板对内部液体的波动与飞溅有明显的抑制作用。     

规模化氢液化装置现状及未来技术路线分析

氢能作为零碳能源,是实现我国双碳目标的有效战略途径,随着氢能被纳入我国能源体系范畴,氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性,氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一,液氢作为储氢密度最大的方式,其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析,介绍了主要生产国的工业氢液化装置,比较了三种基本氢液化原理,总结了实际工业装置特点,对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析,提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向,为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持,加速实现氢能的广泛商业化应用。     

非恒定浮升效应下冷氢气扩散特性

建立了描述开敞空间低温氢气扩散行为的三维数值计算模型,综合考虑非恒定浮升效应和大气风场边界层分布,研究氢气与空气的混合对流行为,并分析了气云温度变化对扩散过程的影响。结果表明,低温氢气在开敞空间的扩散过程表现为强制对流主导、强制对流和自然对流共同作用以及自然对流主导3种形式;在混合对流机制支配下,气云内部温度分布不连续,■比值数和云团形状也呈现出一定的周期性特征;在持续泄漏条件下,云团最远距离和最大高度最终达到周期性稳定状态。