太阳能CO2热泵联合采暖运行特性研究

介绍一套以太阳能为主,CO2热泵机组为辅助热源的采暖系统。通过建立系统的数学模型,并对一套实际系统的现场测试,验证模型的可靠性。同时,分析太阳集热器面积对CO2热泵机组运行特性的影响。结果表明,在夜间无太阳辐射时,CO2热泵机组的功耗、制热量不随集热器面积的增加而变化;随着日间太阳辐射逐渐变大,功耗、制热量开始逐渐减少;对比集热面积为360m2和0m2时机组的制热系数,在太阳辐射最大的13∶00时,CO2热泵机组的COP提高了26.7%;一天平均提高17.3%;且系统的整体效率随集热器面积的增大也逐渐变大。     

太阳能双吸收式热变换器系统的热力性能研究

建立了一种太阳能双吸收式热变换器的数学模型,研究了设计工况以及不同环境因素影响下的系统热力性能,分析了太阳辐射强度、环境温度、集热温度、吸收/蒸发温度和温升对系统热效率和制热功率的影响。研究结果表明:系统存在最佳的吸收/蒸发温度;辐射强度增加时系统性能明显提高,辐射强度从0.3 k W/m2变化到1.0k W/m2时,系统热效率提高了10.9%,制热功率增加了10.6倍;随环境温度或集热温度的升高,系统性能呈现了先升后降的趋势,在环境温度为26℃或集热温度为82℃时,系统性能分别达到最佳;最佳集热温度随着辐射强度的增大和环境温度的升高呈升高趋势。     

小型太阳能吸收式空调的运行特性和室内热舒适性试验

在夏季典型工况下,对一个小型太阳能吸收式空调系统进行了试验研究.试验系统主要包括:96 m2的真空管集热器、额定制冷量为8 kW的吸收式制冷机、容量为3t的热水储水箱、500 L蓄冷水箱以及50 m2冷辐射吊顶.试验结果显示吸收式制冷机的制冷量平均为3.9 kW,每天达到的平均制冷时间为10 h.分析了室内的热舒适情况...     

圆管内油-气-水三相弹状流液弹区流动特性的研究

利用液弹内气体平衡关系，建立油－气－水三相流液弹平均含气率的物理模型。同时利用光导纤维探针法，详细测定各种工况下稳态弹状流液弹的含气率局部分布规律；并通过变换探针的径向位置，研究液弹含气率沿液弹长度的空间变化规律，从细观上揭示油、气、水三相弹状流流弹区流动特性。     

太阳能吸收式制冷机中弦月形通道热虹吸溶液提升管的研究

对弦月形通道热虹吸溶液提升管内传热及流动性能进行了分析与讨论，并对多种特殊设计的弦月形截面提升管在模拟实验台上进行了溶液提升效能实验。实验结果表明，弦月形通道提升管能较好地改善该类制冷机中热虹吸泵的热性能，具有起动温度低、运行温度范围大及对系统绝对压力要求不高等显著特点。介绍了不同通道面积条件下，运行温度与溶液提升量、冷剂水产量的关系，对影响提升管效能的其它因素也进行了分析及讨论。     

新型太阳能无泵溴化锂制冷系统的实验研究

建立了太阳能热水型无泵溴化锂吸收式制冷系统(包括降膜吸收器、降温蒸发器、弦月形热虹吸提升管、冷凝器等)。为提高制冷系统的整体运行效果,设计了一套二次发生装置,并改良了吸收器和蒸发器的结构,使系统能在较低的初始溶液浓度范围(46%~54%)下运行,在80~93℃热源温度下,随热源温度的升高,溶液提升量和浓度增大,使吸收器保持较高的放气范围(6%)和吸收率,从而强化吸收器性能,并使冷剂水产量提高为未开二次发生装置时的1.68倍,明显改善蒸发效果。二次发生装置有效地使热源温度降低到最低启动温度68℃,有效地提高了太阳能利用率。     

太阳能热水器-溴化锂吸收式制冷机——高温水源热泵组合式空调机组的设计思路

在多种利用太阳能制冷方式中,溴化锂吸收式制冷系统由于设备较简单,加工要求较低,可在较低的热源温度(如80℃～100℃)下运行,一般使用平板式集热器或高效真空管集热器就可满足要求,是目前最成熟和环保的空调方式之一,也是一种节能的空调方式。     

船用柴油机供油机构滚轮衬套混合热弹流润滑特性研究

以船用柴油机供油机构中滚轮–浮动衬套–滚轮销为研究对象,考虑其低速重载运行工况下衬套弹性变形,计入表面粗糙特征,构建了浮动衬套内外双层油膜混合热弹性流体动压润滑分析模型,并据此探究了内外层油膜间隙比、衬套宽径比、衬套厚度及其表面粗糙度对环速比、内外层最大油膜压力及承载能力等润滑特性的影响规律。结果表明：滚轮–浮动衬套–滚轮销结构运行过程中内层油膜厚度较小,润滑状态较为恶劣;低速重载工况下,衬套弹性变形与混合润滑效应不可忽略;宽径比越大、内外层间隙比越小,最大油膜压力越小,结构承载能力越强,但温升越高;混合润滑状态仅出现于衬套内层润滑油膜,且衬套表面粗糙度越大,润滑效果越差。     

功能梯度主轴承的热弹流润滑特性耦合分析

为了对包含功能梯度层的主轴承热弹流润滑耦合特性进行研究,以柴油机主轴承为研究对象,基于格点型有限体积法离散瞬态雷诺方程、热传导方程和热弹性方程,对于离散后的代数方程组采用多重网格法求解,能量方程采用差分法求解,进而得到轴承的油膜润滑特性及轴瓦热弹性结果,通过对比研究发现:功能梯度层可以有效缓解材料分界面附近的应力突变现象;材料指数的增大会使功能梯度层的物性参数变化更均匀,从而使最大油膜压力、最大油膜温度及材料分界面处的应力等出现一定程度的降低.     

水平管内油气水三相泡状流-弹状流转换的研究

结合压差波动法识别流型，对水平管内油-气-水三相泡状流-弹状流转换特性进行了理论和实验研究，建立了泡状流向弹状流转变的界线方程，结果表明，泡状流向弹状流转变的主要因素不仅包括气相折算速度和液相折算速度，而且含油率与管径也起重要作用，计算结果与实验结果基本相吻合。     

小型太阳能吸收式空调多管弦月形通道溶液提升泵的性能研究

设计了一种多管弦月形通道溶液提升泵,对其提升性能进行了实验研究和分析。在给定运行条件下,研究了运行温度和压力、加热水和冷却水流量以及稀溶液浸没高度等对溶液提升量和冷剂水产量的影响,给出了实验曲线。实验结果表明,多管弦月形通道溶液提升泵具有起动温度低、运行温度范围大、运行连续稳定等显著特点,能够满足一般小型吸收式空调系统溶液循环流量的要求。     

适合于太阳能热发电的锰铁锂复合金属氧化物储热特性与热化学反应机理

提出在锰基氧化物中添加Fe₂0₃和Li₂0,构建锰铁锂三元复合金属氧化物,降低热化学储热反应温度,更好地满足新一代太阳能热发电系统需求。实验发现,与Mn₂O₃相比,新生成的Li₂FeMn₃O₈复合氧化物的还原反应初始温度由773℃降低至622℃;还原反应活化能从797.10 kJ/mol降低至132.44kJ/mol;氧化反应由难以进行,变为从590℃开始进行;氧化放热量增至209.40 kJ/kg;经过105次循环后仍保持良好的循环反应稳定性。     

以空气为携热介质的开式太阳能吸收式制冷循环研究与分析

本文以空气为携热介质的开式太阳能吸收式制冷循环为研究对象 ,根据工作循环的特点给出了循环工作流程及计算方法 ,并对循环进行了详细的计算和分析。得出循环COP值、制冷量与湿空气出口处工作溶液与空气的水蒸气分压力差随热空气温度、环境空气温度和相对湿度之间的关系。通过研究发现 ,当热空气达到一定温度时 ,循环具有较好的稳定性。与闭式太阳能吸收式制冷循环相比 ,开式循环具有启动快、COP值高、系统简单、造价低等优点 ,特别适合在高温炎热地区使用     

以空气为携热介质的开式太阳能吸收式制冷循环研究与分析

以空气为携热介质的开式太阳能吸收式制冷循环为研究对象，根据工作循环的特点给出了循环工作流程及计算方法，并对循环进行了详细的计算和分析。得出循环COP值、制冷量与湿空气出口处工作溶液与空气的水蒸气分压力差随热空气温度、环境空气温度和相对湿度之间的关系。通过研究发现，当热空气达到一定温度时，循环具有较好的稳定性。与闭式太阳能吸收式制冷循环相比，开式循环具有启动快、COP值高、系统简单、造价低等优点，特别适合在高温炎热地区使用。     

降膜蒸发多效回热吸收式太阳能海水淡化系统的实验研究

基于降膜蒸发与降膜凝结机理,设计建造了一台具有四效回热性能的吸收式太阳能海水淡化系统,用电加热水箱模拟太阳能集热系统,对该系统进行了模拟实验。实验中,对系统的瞬态和稳态性能进行了测试,给出了系统在不同运行温度、压力下的产水速率和性能系数。实验结果表明,由于在本系统中采用了横管、竖管降膜蒸发及降膜凝结技术,使其中大部分的蒸汽潜热及部分盐水的显热得到了多次重复利用,并由于吸收工质对最末效蒸汽进行了主动吸收,回收了蒸汽的焓,从而强化了最后一效的蒸发过程,因而系统具有较高的性能系数。在供热水温度为80℃、系统内部压力为15kPa时,四效装置的性能系数可达到3.0左右,体现出吸收式系统的良好优势。对影响产水率的其他因素也作了探索与分析,给出了合理的取值范围。     

基于热弹流模型的柴油机连杆小头轴承润滑研究

以某直列6缸柴油机为研究对象,建立活塞销-连杆-曲柄销柔性多体动力学分析模型。基于热弹性流体动力学(TEHD)润滑和微凸峰接触理论,建立连杆小头轴承的TEHD模型,分析了热负荷影响下轴承间隙和表面粗糙度对润滑性的影响规律。研究结果表明:计及热负荷影响,轴承最大油膜压力增加7.5%,最小油膜厚度降低8.1%,摩擦功耗增加10.1%,粗糙峰接触增加6.0%,轴承产生温升现象,最大温升为20.1℃;轴承间隙增加,轴承最大油膜压力增幅提高50%,最小油膜厚度减幅保持不变;表面粗糙度增加,轴承最大油膜压力增幅提高50%,最小油膜厚度减幅缩小55%。该热弹流模型研究方法为动力机械热负荷条件下摩擦副失效机理分析提供了一种可行的途径,研究结果对摩擦副滑动轴承加工精度制定具有一定的指导作用。     

无盖板渗透型太阳能空气集热器热性能的实验研究

无盖板渗透型太阳能空气集热器是一种易于实现建筑一体化的高效新风预热及干燥装置。为了掌握无盖板渗透型集热器在实际工况下的热性能,建造了集热面积为2.2 m2的太阳能空气加热系统实验台,并在2009年2月至2009年4月对其热性能进行了户外瞬态实验研究。实验结果表明出口空气温度随辐射强度的增加而升高,太阳辐射强度是影响集热器出口空气温度的最重要因素,而室外空气温度的影响极小。空气温升随风量的增加而减小,集热器热效率随风量的增加而增大。在三个测试日中集热器的平均热效率分别为58%、63%和72%,高于普通平板太阳能空气集热器。     

槽式太阳能集热器中萘热虹吸管启动特性的研究

对槽式太阳能集热器中萘热虹吸管的启动特性进行了理论分析,并对萘热虹吸管在不同受热方式、不同倾角和不同充液率下的启动特性进行了试验研究,同时对4°倾角、半周向受热方式下的启动特性进行了试验与理论计算的对比.结果表明:萘热虹吸管在较小工作倾角、半周向受热方式下能正常启动和稳定运行;受热方式对萘热虹吸管启动特性的影响不大;充液率对冷凝段开始启动的时间有一定的影响,充液率越小,开始启动所需的时间越短;冷凝段转折温度的试验值稍低于理论计算值,启动过程与理论分析过程基本一致.     

结构形状对太阳能烟囱系统热特性的影响研究

不同太阳能烟囱（SC）形状对系统集热特性影响不同。建立10°圆形SC数值模拟模型和试验台架,将系统数值模拟与试验测试结果对比验证,二者相对误差值小于4%,数值模拟方法正确;采用相同的数值模拟方法对0°圆形、0°方形和10°方形SC模型进行计算,将不同系统计算结果进行对比。结果表明：不同系统结构蓄热层表面温度场均匀性和受烟囱阴影影响不同,10°方形蓄热层表面温度场受烟囱阴影影响最小;对比烟囱内流体速度,10°方形具有更高速度梯度,更有利于确定涡轮机的位置;不同系统烟囱内部流体总焓差不同,10°方形SC系统总焓差较大;相比于0°圆形SC系统,其他3个SC系统的集热效率分别提高了11.328%、43.705%和66.061%,质量流量提升了59.36%、8.39%和39.04%。