连续变截面直立管气泡泵工作特性试验研究

搭建了变截面直立管气泡泵装置试验台,采用无量纲方法定义气泡泵效率,分析加热功率,沉浸比对变截面直立管气泡泵提升性能的影响,并与等量管径(d=10mm)直管形气泡进行对比分析。试验结果表明在相同沉浸比下,随着加热功率增加液体提升率先增到最大值后逐渐减小;同样气泡泵效率也呈现出类似的变化趋势,不同趋势在于气泡泵效率存在峰值,且峰值随沉浸比的减小逐渐向右移动,最大率值从0.49降低到0.16;而与等量管径直管气泡泵对比中,在沉浸比0.5加热功率P=350W时,变截面直立管气泡泵提升优势明显,效率高出等量管径直管气泡泵效率9.2%。本文研究成果为变截面提升管气泡泵的优化设计提供了试验依据,拓宽了气泡泵的研究范围。     

悬垂水滴与悬浮气泡表面气体水合物形成特性对比

基于悬垂水滴和悬浮气泡表面形成气体水合物的可视化耐高压实验装置,分析探讨了反应压力、温度、水质等因素对水滴和气泡表面气体水合物成核和生长规律的影响.对已有的关于研究单个静止悬垂水滴和悬浮气泡表面气体水合物生长特性的实验现象及结果进行了对比分析,得出结论:温度和压力是影响表面水合物结晶与生长的重要因素;温度的降低或压力的升高均使水合反应速度加快.研究为发展喷雾法和鼓泡法这两种强化制备水合物的方式提供了有效的实验支撑.     

不同提升高度对气泡泵性能影响的理论与实验研究

为了能够更加准确的掌握影响气泡泵运行性能的参数,提升Einstein制冷循环的性能,在大气压下以饱和水为工质,建立了气泡泵工作的理论模型,开展了相同沉浸比下不同的提升高度对气泡泵提升性能影响的实验。根据理论分析和实验结果,发现在保持其他影响因素不变情况下,理论值与实验值基本趋势一致,液体提升量与竖直提升高度成反比,提升量相差最大可达0.82 g/s;提升效率与提升高度成正比,提升效率最大减少量达10.16 %,对整个制冷系统的性能有重要影响。     

Einstein制冷系统气泡泵理论模型修正验证研究

基于漂移流模型理论建立了气泡泵理论模型,对Einstein制冷系统中气泡泵在绝热弹状流下的提升特性进行理论分析,并以饱和纯水为工质对气泡泵稳态性能进行实验研究。根据气泡泵性能参数的实验值和理论计算值,采用最小二乘法对气泡泵阻力损失系数进行拟合,对气泡泵理论模型进行修正并得到相应的实验关联式,并对该关联式的可信度进行验证。结果表明：实验结果与理论修正结果吻合性较好,误差在5.3%以内,修正结果具有较强准确性和可行性,完善了气泡泵理论模型。为气泡泵的优化设计提供理论指导,对进一步研究Einstein制冷系统气泡泵性能具有重要参考价值。     

单压制冷系统中变截面管气泡泵的实验分析

为了拓宽气泡泵研究领域和应用范围,解决气泡泵效率低,未有效利用低品位能源等问题,提出了一种新型的连续渐缩式变截面管(内径从11 mm渐变至8 mm)气泡泵装置,并对其提升性能进行实验分析。以常压100℃水为工质,研究不同加热功率,浸没比对液体提升率的影响,并与内径为10、9 mm的直管气泡泵提升性能进行对比分析。结果表明:在加热功率为200-650 W,沉浸比为0.4时,变截面管气泡泵提升率最高可提高8.2%,说明变截面管气泡泵具有较高提升优势,且该加热功率相对较低,可充分与低品位热源衔接,对扩大能源的利用范围及单压制冷机性能的提高具有重要意义。     

冷态工况下变截面管气泡泵提升特性试验研究

目前气泡泵的驱动方式主要采用电加热,此过程运行周期长、操作复杂、数据误差较大、不利于探究气泡泵运行特性,针对这些问题本文采用气体输入法对变截面提升管气泡泵提升性能进行冷态模拟,探究不同截面形式下气泡泵提升性能。试验表明:在气体流量为5~10L/min时变截面管提升性能较佳,且冷态试验曲线的拐点进一步验证了弹状流趋势下液体提升量最高的论点;冷态对比分析中,气体流量在5~15L/min时变截面提升管提升效率高出19%,为气泡泵进一步优化设计提供方向,拓宽了气泡泵研究范围。