考虑制冷剂两相分配不均的微通道蒸发器压降模型

制冷剂两相分配不均是影响微通道蒸发器压降特性的重要因素,为了准确预测制冷剂两相分配不均影响下的微通道蒸发器压降,开发了新的微通道蒸发器压降模型。模型考虑了从微通道蒸发器进口管到出口管的所有局部和沿程压力损失,引入了简化的微通道管进口干度分布函数来计算微通道蒸发器内各微通道单管的进口状态,提出一种考虑制冷剂两相分配不均的流路压降平衡的仿真算法来迭代求解出微通道蒸发器的压降。该模型适用于制冷剂在蒸发器进口为两相状态(进口干度小于0.45),制冷剂在集流管内质流密度小于764 kg/m2s的条件。模型的仿真结果能较好符合制冷剂在微通道蒸发器中的流量和温度分布趋势,并且与微通道蒸发器压降的试验数据误差小于8%。     

一种多功能换热器的设计与试验

为研发数据机房空气调节用高效制冷机组的需要,设计了一种兼为冷凝蒸发器和储液器的多功能壳管式换热器。换热器的管程为蒸发侧,由数个相互独立的蒸气压缩制冷回路的蒸发管簇组成,通过启停制冷压缩机的工作数量等能量调节技术以适应热负荷的宽幅变化;壳程为冷凝侧,进入的第二制冷工质的干度或过热度随着外界环境温度及热负荷的变化在较宽的范围内波动,通过进液口、均流板和蒸发管簇,被冷凝和过冷后储存在壳管的下半部,通过液泵输送到室内侧蒸发器吸热。该换热器结构紧凑、工作可靠,可通过调节制冷系统的能量输出精确控制供液参数,并通过调节第二制冷工质的供液量快速响应被控对象热负荷变化,工程样机性能试验结果表明该换热器达到了预期设计目标。     

双并联冷凝器水冷热泵系统模拟与试验研究

运用EES编程建立了水冷热泵系统的数学模型,对系统的制热性能进行了模拟计算,主要分析了室内环境温度、冷却水进口温度和流量对系统制热量性能系数和能效比的影响。模拟结果表明:室内环境温度对系统性能系数和能效比影响很大,随着温度的升高制热系数降低;在一定范围内随着进水温度和流量的升高,系统性能系数和能效比急剧增大,但随后趋于平缓,存在最佳流量。通过模拟研究了运行参数对性能的影响,为实际的开发设计和验证提供了依据。根据理论设计,搭建试验样机,利用空调焓差室对该机组进行试验研究,对试验样机在名义工况下的制冷、制热性能进行了测试,水侧和制冷剂侧热平衡偏差在5%以内,进一步验证了测试的准确性。测试结果表明,制冷工况时的性能系数和能效比均低于制热时的,采用双并联冷凝器设计,对于较大制冷量和制热量热泵系统具有明显优势。     

空气流量及用水量对空气源热泵热水机组性能影响的试验研究

试验研究了蒸发器侧空气流量及用水量对空气源热泵热水机的换热特性的影响。结果表明:蒸发器侧空气流量和水箱出水流量对水箱的水温影响很大;蒸发器空气侧流量越大,蒸发器出口温度越高,随着空气流量从大到小,蒸发器出口温度分别提高了10.20,8.90,5.70℃;系统瞬时COP随着蒸发器空气侧空气流量的增大而增大,而在同一空气流量下,瞬时COP随着时间的增加而减少,瞬时COP下降率分别为1.53%,2.05%,2.92%;故障工况下蒸发器空气侧空气流量对机组瞬时COP的影响很大,机组在故障工况下的瞬时能效比很低,且能效比波动符合换热强弱交替的变化趋势。     

微通道中液氮的流动沸腾——换热特性分析

对微通道中液氮流动沸腾换热特性进行试验研究和分析。给出典型的沸腾曲线,分析壁温、干度和换热系数沿微通道管程的变化规律,考察热流密度、质量流量和压力对流动沸腾换热的影响。将126个试验数据点与四个换热关联式比较,并对微通道中流动沸腾换热机理进行分析。结果表明,在多数情况下干度和热流密度对沸腾换热系数的影响较小,换热系数主要决定于质量流量和压力,随两者增加而增加,换热以对流蒸发为主导机理。KLIMENKO关联式预测效果最好,TRAN微通道关联式次之,对常规管道得到广泛使用的CHEN关联式和SHAH关联式都远远高估了试验值。基于两相流压降和换热特性分析,推知微通道中的两相流流型不同于常规管道：在低干度情况下,流型以弥散泡状流为主;而在高干度情况下,流型以由雾状汽芯和不规则液膜组成的环状流为主。     

瀚艺产品推介

项发明专利,8项技术专利;机组配置拥有发明专利的分液螺旋式蒸发器,综合能效比高达12．5;高级纳米隔音材料,噪音较常规机组降低20dB（A）;全密封闭设计,防紫外线亚光喷涂,美观大方且耐久,安装等级达到IP54,可实现无机房安装：     

R1270在家用空调中应用的性能对比试验研究

对R1270和R22在家用空调中的制冷性能进行了对比试验研究,结果表明:在相同条件下,R1270和R22的系统制冷量基本相同,与R22制冷系统相比,R1270的能效比提高6.5%,充灌量下降了51%,压缩比下降27%。在满足制冷量的前提下,通过优化蒸发器,把蒸发器的管径从7mm变为5mm,并减少U型管数,改变流路布置,进行仅改变蒸发器的R1270样机试验,结果表明:R1270和R22的系统制冷量基本相同,R1270制冷系统的能效比为3.31,与R22制冷系统相比,能效比提高12.6%,充灌量下降了55%。这充分说明:在系统性能方面,R1270替代R22应用于家用空调中是基本可行的,同时也对R1270家用空调的安全性问题提出了一些建议。     

过热度变化对制冷系统性能影响的仿真与试验研究

运用模型仿真和试验验证手段对具有典型意义的风冷螺杆热泵机组进行过热度变化对机组性能影响的深入研究,仿真和实验都揭示出过热度变化对制冷系统性能的影响规律。同时试验也表明：样机蒸发器出口过热度从10℃变为2℃时,系统制冷量增加13．4％,COP值增加9．3％,而输入功率只增加4％。可见通过采用电子膨胀阀降低蒸发器出口过热度对系统性能有较大的提高。     

对于电厂长期运行锅炉燃烧器粉管磨损的修正优化

电厂锅炉投产运行一个周期后(约5年),制粉系统出口粉管节流缩孔存在不同程度的磨损,会导致出口一次风速、风量偏离设计值,影响炉膛空气动力场分布和炉膛燃烧效率,容易造成烟气中CO排放浓度高、水冷壁局部过热、受热面磨损等问题,为此,开展制粉系统出口一次风速、一次风量诊断,修复一次粉管节流缩孔磨损,调整一次粉管节流缩孔,对于修正燃烧调整和经济燃烧会带来直接益处。基于此,本文结合电厂二期#4机组测量磨煤机出口粉管风速、粉量及调平试验,风煤比和旋转分离器转速调整试验,解决了影响磨煤机出口一次粉管风速、风量偏离的问题,该方案具有工程应用可行性。     

脉冲式膨胀机构节流特性的试验研究

在制冷陈列柜制冷系统的基础上建立脉冲式膨胀阀制冷系统的性能试验台,通过调节脉冲电子信号,对脉冲膨胀阀进行了节流特性的试验研究.试验得出了脉冲膨胀阀的节流特性规律,指出对脉冲膨胀阀节流特性有影响的因素.研究表明供液系数是影响制冷系统蒸发温度的主要因素,而脉冲频率会影响系统达到稳定的时间以及蒸发温度的波动情况,并对三种节流机构(热力膨胀阀、电子膨胀阀和脉冲膨胀阀)进行了性能对比试验.研究表明使用脉冲膨胀阀的蒸发器蒸发温度变化规律有别于热力膨胀阀和传统的电子膨胀阀.蒸发器入口和出口的温度在开机很短时间内就能达到稳定的蒸发温度,并能稳定在很小的过热度范围内.使用脉冲膨胀阀的制冷系统能很好的实现制冷循环的节流效果,调节脉冲信号可使系统满足工况变化的要求.     

分流器和集管对液体冷媒除霜系统的影响研究

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续,库温波动小,无需附加能耗的优势。为了探究分流器和集管对液体冷媒除霜系统性能的影响,在库温为-5℃和-15℃的工况下,分别采用分流器和集管供液的方式进行试验。对比分析库温的变化,除霜速率和蒸发器进出口温度压力的变化。结果发现:在-5℃的工况下,采用分流器的除霜时间为820s,集管为710s;采用分流器的库温最大升高值为5.5℃,集管为4℃。分流器的节流作用降低了进入蒸发器制冷剂的温度,造成除霜期间库温升高幅度增大,延长除霜时间。因此,对于液体冷媒除霜系统采用集管式分液方法更为合理。     

低压条件下紧凑叉排管束沸腾换热特性试验

针对传统的满液型蒸发换热器,将蒸发器中的水平加热管束按叉排方式紧凑排列形成窄缝空间,在大气压和低压运行条件下,利用窄缝空间沸腾强化换热机理,可以将在低壁温/低热负荷条件下的自然对流换热转化为核态沸腾换热,能有效提高满液式蒸发器的换热性能。和传统的满液型蒸发换热器相比,这种紧凑式蒸发器平均换热系数能提高一倍以上。紧凑蒸发器的管距、管位置,工作压力都对蒸发器的换热性能有显著影响,管距的影响是最大的。不同的压力条件下存在一个对应的最佳管距。在此管距下,蒸发换热器的强化换热性能达到最大。最佳管距对应的管束水力当量直径近似等于池内沸腾时的气泡脱离直径。随着压力减小,最佳管距逐渐增大。同时,紧凑式管束布置引起的窄缝空间内沸腾强化换热强化效果也逐步降低。     

S型微通道散热模块传热性能研究

针对变频器发热的问题,提出一种S型微通道散热模块,并对其传热性能进行了理论分析,推导得出热阻与结构参数的数学关系式。利用Fluent软件,对S型微通道散热模块的结构参数进行优化,分析其对散热性能的影响,并进行了实验验证。研究结果表明,S型微通道散热模块可有效提升变频器的散热性能,较优的结构参数为:流道水力直径为1.4 mm、流道宽高比为3∶1、弯曲曲率半径为30 mm。将S型微通道散热模块与铜圆管铸铝散热模块进行了仿真及实验比较,结果表明前者基体平均温度比后者要低2.3℃,热阻降低了20.38%,说明S型微通道散热模块具有较好的散热性能。     

蒸发器内置毛细管开孔系统强化换热的试验研究

基于场协同强化理论,结合射流冲击的换热特点对常规毛细节流制冷系统进行优化,设计出一种新型的换热器装置。该换热器装置是将开孔毛细管内置到蒸发管中,使得制冷剂在节流后直接从毛细管沿轴向的不同孔口处冲击到蒸发管的内壁上蒸发换热,该冲击过程中由于速度场与温度梯度方向的协同性最大而具有显著的强化换热效果。首先,理论分析了毛细管进口速度(2m/s和0.5m/s)和开孔直径(1mm和0.5mm)的速度场与温度梯度方向的协同性,其次,在0MPa的回气压力下对该新型换热器装置进行性能试验,并以常规毛细节流系统作对比试验。试验结果表明,开孔试验中蒸发管表面的温度场比较稳定,而常规毛细试验中各测点由于毛细管节流的流量调节能力差而存在较大的波动。在蒸发压力和换热面积相同条件下,毛细试验的排气压力要比开孔试验高出13.6%,所以开孔试验的性能系数、制冷剂充注量比毛细试验更优;同时,毛细试验的压缩机功耗要比开孔试验高出9.1%,可见开孔试验系统的制冷效率比常规毛细试验的更高。开孔试验因为在多处射流冲击供液,并且射流冲击在冲击区中射流工质的流场和温度梯度场具有极好的协同度而能显著强化换热,使得蒸发管表面形成的温度场相对更均匀。     

低温环境下运行参数对两级压缩空气源热泵性能的影响

基于R134a压焓图和Cleland计算模型,分析了低温环境下运行参数对两级压缩一次节流中间不完全冷却空气源热泵系统性能的影响。结果表明:冷凝温度和蒸发温度是影响系统COP的主要因素,且蒸发温度影响更大;冷凝器出口处过冷度对系统COP和低压级制冷剂流量的影响较小,高压级制冷剂流量随过冷度的增加而减少,且减少幅度随蒸发温度和冷凝温度的升高而逐渐增大;系统蒸发器出口处过热度几乎不影响COP;高压级压缩机的排气温度随蒸发器出口处的过热度增加而增大;而高、低压级制冷剂流量随蒸发器出口处过热度的增加而降低,且降低幅度随蒸发温度的降低逐渐降低,但基本不受冷凝温度的影响。     

风冷机组冷凝热回收的应用

通过对风冷热回收机组空调热回收的试验分析,指出在风冷热泵机组上增加一热回收换热器,不仅不影响机组原有的性能,而且在提供空调循环水和生活用水的同时,提高机组的总能效比,达到节能环保的目的.     

内置微通道T/R组件壳体设计及试验研究

为了降低界面热阻对微通道散热性能的制约,提出了一种组件壳体内置微通道散热单元的设计架构,以满足新一代高功率芯片T/R组件的热控需求.对内置微通道的传热特性进行数值仿真分析,优选出最佳结构参数组合.基于优选设计参数,整合UV-LIGA微细加工技术、精密扩散焊接技术及微组装技术,完成内置微通道散热单元T/R组件的模拟样件研...     

基于分布参数模型的水平管式降膜蒸发器模拟

建立水平管式降膜蒸发器蒸发换热的分布参数模型,考虑换热性能沿管子轴向、管排方向的变化,以及传热管发生干斑现象时对降膜蒸发的影响。对一降膜蒸发器的性能进行模拟分析,并考察管束布置、制冷剂液膜质量流量、管程布置以及满液位置对降膜蒸发器性能的影响。结果表明,计算结果和试验结果吻合良好,通过合理的设计管排方式和满液位置,可以减少或避免干斑现象的发生,提高降膜蒸发器性能。     

微通道换热器在风冷冷热水热泵中的性能研究

将微通道换热器和翅片式换热器分别应用在冷暖两用的风冷冷热水热泵机组中,分别对R410A机组和R22机组进行测试,试验结果表明,不管是R410A机组还是R22机组,采用微通道换热器的机组均可达到与采用翅片式换热器机组相当的性能,而且微通道换热器相比翅片式换热器体积及重量大大减小。本文还对微通道换热器的放置方式进行试验研究,建议在冷暖两用的风冷冷热水热泵机组中采用微通道换热器制冷逆流的放置方式。     

采用微通道蒸发器的分离式热管空调传热性能的试验研究

设计了一套采用微通道换热器作为蒸发器的分离式热管空调,并试验研究了充液率、室内外温差和风机风量等因素对其传热性能的影响。试验结果表明:充液率过大过小均会影响系统的传热性能,其最佳充液率为120%左右;室内外温差越大分离式热管空调传热效果越好,空调传热量在室内外温差为20℃时比室内外温差为8℃时增加了228%;当风机风量低于2000m3/h时,传热量和EER随着风量的增加而增大,当风机风量超过2000m3/h时,增加风量对传热量的影响减小,而EER开始呈现下降趋势。