实车空调系统最佳制冷剂量的试验研究

利用汽车模拟实车空调系统试验台,选择某款汽车用的蒸发器、冷凝器、膨胀阀等空调系统部件,实验研究了制冷剂量变化对制冷压缩机工作性能的影响。通过将相关参数匹配到汽车空调压缩机耐久性试验台上,在压缩机1800rpm转速工况下逐渐加入制冷剂进行实验,得到制冷剂量与压缩机排气压力、吸气压力、过冷度和过热度等曲线,探索系统最佳制冷剂冲入量。研究结果表明：制冷压缩机在合适的制冷剂量条件下工作更加稳定可靠,为空调压缩机的开发和应用奠定了实验基础。     

超低温保存箱复叠式制冷循环特性分析

在理论分析和计算的基础上,选择R404A/R508作为复叠制冷循环的制冷剂工质对,通过分析复叠式制冷系统的高、低温级制冷循环性能系数（COP）与各自的蒸发温度、冷凝温度之间的关系,在整机COP最大化和高、低温级压缩比相等的原则下,确定了复叠式制冷系统最佳中间温度以及系统工作的状态点.     

制冷剂快速泄漏过程中分体空调系统运行特性的实验研究

为了探究制冷系统的制冷剂在快速泄漏过程中，泄漏与运行之间的交互作用，搭建了能够监控制冷剂泄漏量的家用空调制冷系统泄漏实验台，并对泄漏过程中制冷系统的运行情况开展了实验.在泄漏点位于室内机侧、初始制冷剂充注量为920 g、初始泄漏速率变化为0.08～0.60 g/s时，随着泄漏过程的进行，压缩机排气温度不断上升，蒸发器入口温度、冷凝压力、蒸发压力、冷凝器出口过冷度以及压缩机功率不断下降.当制冷剂泄漏比例达到某一临界点时，上述运行参数会发生加速的情况.在制冷模式下，临界比例约为20%，热泵模式下约为15%.制冷剂的泄漏速度随时间逐渐减小，泄漏开始1 h后制冷和制热模式下的泄漏速度分别减小了55.7%和63.6%.     

新型工质对在吸收式制冷循环中的性能分析

针对NH₃/H₂O、LiBr等传统工质对应用在吸收式制冷循环中的不足,选取HFC制冷剂R32、R152a分别与有机溶剂DMETEG组成工质对应用在单效吸收式制冷循环中,对其表现出的性能进行分析。运用NRTL活度系数模型关联计算了工质对的相平衡数据,建立了吸收式制冷热力学模型,分析了不同发生温度、蒸发温度和冷凝温度时工质对循环倍率、稀溶液与浓溶液浓度差的变化规律。结果发现：表面工质的发生温度与系统性能正相关;随着蒸发温度的升高,溶液浓度差逐渐增大,系统性能逐渐提高。     

制冷空调冷凝热回收的性能研究

从利用空调冷凝热为研究出发点,以海信公司KFR-60LW／BP改装而来的试验台为例．在不同冷却水流量下的制冷剂温度,冷却水进出冷凝器的温度,不同冷却水流量下冷水的温度以及不同冷却水流量下压缩机输入的功率,并对这些实验数据进行了分析．实验结果：当冷却水流量为116L／h时,出冷凝器的冷却水温度为52．5℃,当冷却水流量从200L/h变化到600L／h时,其综合性能系数从5．51提高到7．04．     

含油制冷系统中毛细管长度的研究

建立了含油制冷剂在毛细管中的模型,模型计算结果与参考文献[3]实验值差别较小．分析了制冷剂含油对毛细管长度的影响;研究了不同油浓度下,蒸发温度、冷凝温度和制冷剂质量流量对含油制冷系统中毛细管长度变化率的影响;对比了不同冷冻油对毛细管长度的影响．结果表明。冷凝温度冷冻油的质量分数和粘度对含油制冷剂系统中毛细管长度变化率影响最大．     

新型三元混合制冷剂R32/R125/R161替代制冷剂R407C的实验研究

在搭建的电量热器制冷剂性能测试台上，对三元混合制冷剂R32/R125/R161和制冷剂R407C进行了实验研究.R32/R125/R161的物性与R407C相似，且环境性能良好，其臭氧消耗潜能（ODP）值为零，其全球变暖潜能（GWP）值小于R407C.实验结果表明，在过冷度相同、冷凝温度不同的情况下，2种制冷剂的循环性能参数，如压缩机功耗、循环性能系数（COP）、单位体积制冷量、制冷量随蒸发温度的升高而增大，压比与排气温度随蒸发温度的升高而降低；在蒸发温度相同的情况下，采用R32/R125/R161的运行压比和压缩机功耗均低于R407C，COP、单位体积制冷量和制冷量大于R407C，排气温度略高于R407C.当冷凝温度相同时，2种制冷剂的COP、单位体积制冷量随过冷度的增大而增大.理论与实验分析表明，R32/R125/R161可以作为R407C的替代制冷剂直接使用.     

两相流动特性研究

建立了用于毛细管二相流实验研究的横拟实验台,分析了制冷剂F—11在毛细管中的两相流动特性,进行理论计算,给出了毛细管流量和有关物理量之间的特性曲线,实验结果与理论计算的误差为15％,可作为空调与制冷设备设计时参考。     

制冷多功能实验台的优化设计

结合专业教学与企业技术培训的需要,对制冷多功能实验台进行了优化设计,增加了雾化器和制冷剂回收功能,使实验台更具实用性和操作性。实验台优化后对可实现制冷剂在制冷管路的雾化可视,还可以开展制冷剂回收实验,对开展专业实验实训、企业职工培训具有重大的现实意义,值得推广。     

适合大温差环境带喷射器的汽车空调制冷系统设计研究

针对大温差环境下在车外环境温度过高、散热条件恶劣时,汽车空调运行效率低下、系统制冷量不足、压缩机排气温度较高等问题,研究开发了一套带有喷射器的混合制冷循环系统,分析了夏季车外高温环境(35℃以上)和普通温度环境(低于35℃)下的混合制冷循环系统的工作流程,并利用CFD软件模拟喷射器内制冷剂的流场分布云图。结果显示,此设计能较好地发挥喷射器的引射能力,可有效地提升车外换热器散热及系统冷凝效果,有助于提高空调系统在大温差环境下的运行效率、减小系统运行的节流损失,为优化汽车空调制冷系统提供参考。     

微通道家用空调器制冷系统的性能测试与分析

构建了2HP的微通道分体式家用空调器实验系统。该系统的冷凝器采用微通道换热器,蒸发器采用管-翅片式换热器。对比了额定制冷工况下微通道家用空调器制冷系统和常规家用空调器制冷系统的性能,并在不同制冷剂充注量下对微通道家用空调器制冷系统的性能参数进行了测试。实验结果表明,在额定制冷工况下,相对于常规家用空调器,微通道家用空调器制冷系统的制冷量提高了3.85%,压缩机功率降低了2.50%,COP提高了6.46%;在额定制冷工况下,制冷剂充注量为710g时微通道家用空调器制冷系统的性能达到最优。     

复叠式制冷系统低温环路制冷剂R744（CO2）／R290的实验研究

针对工质R13的替代研究,提出了一种非共沸混合工质55%R744(C02)/45%R290作为复叠式制冷系统低温环路的制冷荆.并在复叠式制冷实验台上进行了不同蒸发器进口温度的实验及分析.通过将该工质在各工况下的实验结论与相应工况下R13的实验结论进行对比分析,发现该物质的制冷量和制冷系数均高于R13;吸气温度、排气温度和压缩比均低于R13;当蒸发温度在-64～-67℃变化时,该物质的循环性能优于R13;在相同的初温下,当低温恒温室内空气温度降低到-55℃时,其制冷速率比R13快7.4%.     

CO2蒸发器的性能模拟与优化计算

CO2蒸发器的结构和换热效果对CO2跨临界制冷循环的性能影响较大,为了能设计出高效的蒸发器,有必要对CO2蒸发器进行性能模拟和优化研究.首先采用稳态集中参数法建立了CO2蒸发器计算模型,对制冷量、冷冻水出口温度、压降以及CO2制冷剂的干度进行了模拟计算,并与实验值进行了比较,根据两者的比较结果对模型进行了修正.然后利用...     

R290变频热泵空调器性能的实验研究

R290是一种高效环保的制冷剂，其在空调器上的应用具有十分广阔的前景.从理论上比较了以R290作为工质的系统与其他制冷剂系统的性能，并对某型号变频家用分体式空调器进行了实验研究，测试了不同环境温度下空调器制冷和制热的性能.研究结果表明：R290空调系统理论上COP高于R410A和R32,与R134a接近；在制热工况下，R290变频热泵空调器在环境温度从12℃变化到-12℃时，实测能效比从3.78较为均匀地变化到2.79;制冷工况下，环境温度从29℃到43℃时，能效比从2.26下降到1.91,制冷功耗在1.5 kW附近上下波动；R290家用空调系统的排气温度远低于R32,但送风温度的控制仍有改善空间.本研究为R290变频空调的优化提供了参考.     

换气热回收用泵驱动热管系统工作特性模拟

为满足能量回收装置新风负荷变化和节能要求,建立了泵驱动回路热管系统数学模型,在冬季制热工况下,研究了以R32为工质的气泵驱动回路热管模式(booster-driven loop heat pipe, BLHP)、制冷剂泵驱动回路热管模式(refrigerant pump-driven loop heat pipe, PLHP)及气泵-制冷剂泵复合驱动回路热管模式(booster refrigerant pump composite-driven loop heat pipe, CLHP)的质量流量、制热量、能效比(energy efficiency ratio, EER)和温度效率随室内外温差的变化关系,并与R22作为循环工质运行特性进行了对比分析,最后给出了R32系统在不同运行模式之间的切换条件.结果表明,BLHP模式下R32和R22的质量流量相近,PLHP模式下R22的质量流量比R32系统高125%,BLHP模式下R32的制热量和温度效率高于R22,室内外温差小于27℃,BLHP模式下R32的制热EER高于R22,PLHP模式下R32的制热量、温度效率和制热EER均略高于R22;R...     

带经济补气的R32制冷/热泵系统实验研究

氢氟烃(HFC)类工质中,R32的臭氧消耗潜能值ODP为0,全球变暖潜能值GWP低(675)而被认为是较理想的制冷剂短期替代物。为研究带经济补气的制冷/热泵系统(EVI系统)的性能,本文搭建了以R32为工质的EVI系统实验台。实验结果表明,EVI系统能很好地解决R32系统在制冷及制热工况下排气温度过高的问题。同时,与普通的单级压缩制冷/热泵系统(SS系统)相比,制热量可提高4～6%,制冷性能系数EER最大降低15%;制冷量和制热性能系数COP优于或等于SS系统,取决于中间压力的大小。综合考虑制冷及制热性能,适宜的相对补气压力范围为1.1～1.3。环境条件不变时,经济补气形成的EVI系统会使蒸发温度及冷凝温度提高0.8～1℃。     

热管散热半导体制冷系统的实验研究

半导体制冷利用半导体材料的珀尔帖效应来实现,不使用压缩机和制冷剂,且不存在噪声和制冷剂污染环境的问题。半导体制冷系统的性能好坏与热端的散热条件有直接关系,为改善热端散热条件,研制了1台热管散热型半导体冷箱。通过性能测试实验,确定了半导体制冷系统的最佳工况,并比较热管散热、风冷散热和水冷散热方式对系统制冷性能的影响。实验结果表明：热管散热是半导体制冷系统的最佳热端散热方式。     

同时供冷供热的CO2双级压缩热泵循环性能研究

提出了一种同时供冷、供热的CO2双级压缩热泵循环,它能够实现冷热量的同时独立调节;并通过实际案例,理论分析了不同中间温度、热水加热器入口水温、回热器出口过热度以及制冷剂质量流量系数下新循环的性能,考察了高压压缩机最佳排气压力的影响因素.     

可燃制冷剂爆炸抑制模拟实验研究

CFC_5(氯氟烃)及HCFC_5(氢氯氟烃)正在逐步淘汰,研究制冷用替代物并安全使用已成为制冷技术发展的重要趋势。文章通过建立可燃制冷剂爆炸极限测试实验台,研究了三种阻燃工质分别与六种可燃制冷剂混合后爆炸极限的变化情况,分析了可燃制冷剂爆炸极限的影响因素,阻燃工质对单一组元可燃工质抑爆程度受阻燃工质自身物化特性、外界环境温度、遇明火火焰能量高低、盛装计量容器外形尺寸等因素的影响。主要探索了不可燃工质对爆炸极限的抑制作用,并通过建立两种临界抑制浓度估算模型,对具有阻燃作用的制冷剂与可燃制冷剂的混合工质进行了深入实验研究。结果表明:HFC类可燃制冷剂加入阻燃工质后爆炸极限范围变化明显,而HC类可燃工质变化不大;计算出不可燃组元混合工质临界抑爆浓度,计算结果与实验结果误差小于10%;研究得到具有理想阻燃作用的哈龙替代物(CF_3I、R134a等),其不同程度的掺混,将使可燃制冷剂失去可燃特性。     

螺旋型尼龙6制冷纤维的制备及其扭转弹热效应

针对传统气体压缩制冷效率低、污染环境及小型化设计等问题,基于纤维加捻制备螺旋型尼龙6制冷纤维,开发扭转弹热制冷技术。通过光学显微镜对其形貌和弹簧系数进行表征,并通过万用试验机、红外热成像仪测试其力学性能、绝热制冷温度变化以及循环稳定性。结果表明：螺旋形纤维的弹簧系数随着制备载荷的增加而增加;弹簧系数为1.0的螺旋型尼龙6制冷纤维,在快速释放60%应变过程中获得最大绝热制冷温度-1.77℃;2 000次循环加载过程中,绝热温度变化依然稳定。