自动复叠制冷系统非共沸混合工质组分变化特性

非共沸混合工质冷凝是温度不断降低的等压冷凝过程,气相和液相组分不断变化。当冷凝器出口温度为300 K时,液相混合工质R600a/R23/R14的质量分数为78.04/12.62/9.34,冷凝液大部分为R600a,但含有相当数量的中低沸点工质。冷凝温度降低至280 K时,R600a在气相中的比例为9.8%,即使冷凝温度降低到质量分数35/35/30的泡点温度249.49 K,R600a在气相的质量分数仍然占2.67%。相分离器I能够分离78.04%的高沸点工质R600a,但低沸点工质R14在液相中占9.34%。相分离器II只能分离30.27%的R23,12.62%依靠相分离器I分离,其余的R23都被带入到蒸发器。R600a在蒸发器内仍然有6.31%的含量,低沸点工质R14在蒸发器内占45.64%。     

粒数衡算与多相流耦合求解刮削制冰的晶粒特性

在考虑晶粒成核、生长、聚并和破碎的情况下,采用分组法求解粒数衡算方程,通过耦合粒数衡算与多相流方程,建立了多尺度的结晶模型,模拟了表面刮削式制冰装置内水的动态结晶过程,获得不同温度、刮削速度、制冰时间等外界条件下晶粒数密度分布、云图等信息,分析了外界宏观条件对水的动态结晶过程的影响。结果表明：由于碰撞引起的晶粒聚并和破碎使得晶粒的尺寸分布更为集中和均匀;在过冷温差（流体局部温度与水的相变温度差值）不大于20℃,刮削速度不大于10 r·s^-1范围内,降低壁面温度、增加刮削速度可以加速水的结晶与生长。     

矿用轴流通风机设计及性能探讨

应用非均匀有理B样条函数进行了轴流通风机叶片计算机辅助几何设计,分析了某煤矿用防爆轴流通风机叶片设计的基本方法。对矿用轴流通风机BK40-4-No10的叶片进行设计,并建立了相应的通风机模型。对3种不同变环量指数叶片的轴流通风机进行数值模拟,得到了风压、功率和全压效率与质量流量的变化曲线,以及这3个性能参数随不同变环量指数的变化趋势。     

自复叠制冷系统压力和组分调节

热气旁通调节可有效排除高压对自复叠制冷系统的危害，但对混合工质的组分没有调节作用。针对三级自复叠制冷系统冷凝压力和排气温度较高的特点，提出了带两路旁通的4种压力和组分调控方式。热气旁通调节时冷凝压力周期性波动变化较大，电磁阀开启较频繁，系统开机70 min后才能达到稳定状态。二级相分离器气相出口旁通调节时冷量损失较严重，低温工质的冷量通过旁通管路排放到膨胀容器。一级相分离器气相出口调节和两个相分离器气相出口同时调节时制冷系统的性能很接近，系统开机30 min后即可达到稳定运行状态。通过对压缩机和蒸发器运行工况检测，一级相分离器气相出口调节和两个相分离器气相出口同时调节为较好的自动复叠制冷系统压力和组分调控方式。     

两级自动复叠低温冰箱的理论及试验研究

两级自动复叠低温冰箱在科研和日常生活中逐渐增多,研究并提高其制冷系统性能具有重要作用,节能环保特性的研究也具有重要意义。单级压缩两级自动复叠制冷循环采用非共沸混合制冷工质,根据工质在低温冰箱内的压力温度变化和气液平衡关系实现低温环境。利用制冷工质物性分析软件NIST Refprop 8.0,对两级自动复叠循环的空间压焓图和焓-浓度图进行分析。讨论并选取适合于–60℃低温冰箱的混合制冷工质R600a和R23,并对其系统运行过程中温度和压力变化趋势进行分析。通过试验研究两级自动复叠低温冰箱降温过程中温度和压力随时间的变化规律,以及汇合点处工质物性的变化特性。对两级自动复叠低温冰箱制冷系统建立比较完整的概念,对温度压力变化和气液平衡有了理性的认识,对提高此类冰箱性能和产品推广应用具有重要价值。     

太阳能热泵系统中板式换热器模型分析

开发新能源和节能是寻求能源出路的两大重要途径,太阳能热泵供热系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。太阳能热泵相对空气源热泵具有明显的节能优势。以太阳能热泵系统应用的蒸发器和冷凝器为分析研究对象,讨论了板式换热器在太阳能热泵系统中应用的数学模型,并分析了其计算程序。讨论了太阳能热泵系统的节能特点及存在的问题。     

轴流通风机不同变环量指数性能数值模拟

探讨了轴流通风机的设计方法,并用于煤矿防爆主扇轴流通风BK40-4No10的节能降耗改造,保持原通风机的集流器、机壳、扩散筒不变,重新设计了通风机叶片,并应用计算流体力学软件模拟了风机的性能.     

自复叠制冷系统4种组分配比性能

自动复叠制冷在小型制冷低温装置中有较强的应用优势,它能制取氮气液化温度77 K到常规单机压缩制冷温度230 K温区。针对三级自动复叠制冷系统非共沸混合制冷工质不同组分配比进行实验研究,对比分析了R600a、R23和R14混合制冷剂4种组分配比35/35/30、35/30/35、30/35/35和35/25/40,根据压缩机的运行工况和蒸发器的降温特性可以得到4种配比的各项运行性能参数比较接近,组分配比35/30/35的蒸发温度较低。蒸发器设计冷负荷为60 W,设计蒸发温度为180 K,低温冷柜内的蒸发温度最低可以达到并稳定在175 K。根据两种组分配比35/35/30和35/30/35在不同冷负荷时的蒸发器制冷特性实验研究,组分配比35/30/35的最高COP为8.47%;组分配比35/35/30的最高COP为14.4%。     

自动复叠制冷系统压力特性

针对自复叠制冷系统开机初期排气压力和排气温度过高的问题,以三级自动复叠制冷装置为研究对象,设计了一种压力调节和控制系统,主要包括缓冲器、膨胀容器、压力控制阀和管路等。缓冲器具有缓和高压气体对设备的冲击和降压稳压作用;膨胀容器具有收纳和贮存制冷工质的作用。缓冲器中引出一个旁通支路,通过电磁阀和膨胀容器后实现高低压旁通;两个相分离器上部各引出一个气体支路,通过手动球阀和流量计并联旁通到膨胀容器,对压缩机的排气压力和排气温度进行有效控制和调节。通过实验研究,具有旁通的冷柜系统启动初期降温速度加快,能够快速冷却制冷工质。通过压力控制阀对系统的旁通量进行调节,从而控制系统的压力和温度在合理的范围内,避免压力控制装置强制停机。     

套管式冷凝器冷凝混合工质的分析研究

套管式冷凝器广泛应用于各种小型制冷装置系统。本文针对混合制冷工质在套管式冷凝器中的冷凝过程,依据混合工质在冷凝过程中存在温度滑移的特性,分析了气液相各组分质量百分数随温度变化的特性。应用混合制冷工质物性计算软件Refprop8.0分析了其初始过热状态质量成分比例一定时,在温度不断降低情况下,气相和液相中质量成分的变化规律。通过传热学理论及换热器设计理论,较详细地分析计算了混合制冷工质在套管式冷凝器中冷凝时的热力参数,并得到了这种工况条件下套管式冷凝器的几何尺寸。