电动汽车热泵空调微通道换热器温度分布特性

为了探讨微通道换热器温度分布特性对电动汽车热泵空调系统性能的影响,对应用新型微通道换热器入口分配器的电动汽车热泵系统进行性能测试,采用红外热成像仪记录制冷/制热工况下车外换热器温度分布变化情况.采用与换热器沿程方向垂直的温度不均匀度χ(温度标准方差)作为微通道换热器温度不均特性的度量.建立制冷制热工况2个BP神经网络模型,预测在不同运行工况、制冷剂流量、温度分布特性情况下系统的能效.神经网络的权重分析结果表明:对于所设计的电动汽车热泵空调系统,当微通道换热器被用作冷凝器和蒸发器时,换热器表面温度分布不均对系统性能的影响权重分别为34.97%和43.90%,改善气液两相的分配均匀性比改善气相的分配均匀性更利于系统性能的提升.     

太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能影响因素分析

通过建立太阳能跨季节储热耦合热泵系统物理模型和非稳态传热数学模型,利用VisualBasic软件对太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能进行了仿真模拟,并对集热器循环水泵启动温度、储热时间段、水箱容积与集热器面积比(V/A)和地下储热循环水泵启动温度等因素对系统性能的影响进行了模拟计算与分析.研究结果表明,在进行太阳能跨季节储热耦合热泵系统设计和系统运行性能分析时,需要综合考虑上述因素的优化配置,以此才能保证系统运行可靠、经济和节能.     

电动客车热泵空调系统仿真与改进

针对电动客车热泵空调系统性能优化进行仿真研究,建立热泵空调系统稳态仿真模型,利用实验数据验证及修正稳态仿真模型.小管径换热器由于管径减小,换热系数增大,基于经过修正的系统稳态仿真模型,提出换热器采用小管径的改进方法.仿真结果表明,应用小管径换热器到客车空调系统,额定制冷量（制热量）为23.2 kW（20.9 kW）,制冷EER（制热COP）为3.14（2.75）,性能有所提高但离设计要求有一定距离.分析系统的性能仿真结果可知,系统的循环质量流量低于设计值,压缩机能力不足,高效涡旋压缩机不仅排量增大,而且压缩机的制冷COP达到3.45,两个因素导致系统能效提高.将小管径换热器与高效涡旋压缩机应用于同一热泵空调系统.仿真结果表明,系统额定制冷量（制热量）为26.4 kW（23.4 kW）,整机制冷EER（制热COP）为3.64（3.16）,基本达到额定制冷量（制热量）为26 kW（22 kW）、制冷EER（制热COP）为3.2（2.8）的改进目标.     

地埋管换热器流体温度对系统运行影响研究

本文通过研究地埋管换热器计算模型,搭建地源热泵系统计算平台,通过工程实例,分析地埋管换热器出口流体温度设定对系统换热器长度、埋管内流体温度及热泵耗功量的影响规律,为工程设计和运行预测提供途径,便于进一步开展逐年热力性能分析和前瞻性研究,以利于指导工程实践。     

不可逆汽机热泵有限时间热力学优化

本文建立了汽机热泵系统的模型并基于有限时间热力学考虑汽机热泵系统内部不可逆和外部不可逆性对系统性能进行了分析研究。汽机热泵系统由不可逆汽机循环和不可逆压缩式热泵循环组成。分别对汽机侧和热泵的蒸发器与冷凝器进行了优化面积分配和优化时间分配研究,得到了系统热负荷与系统性能系数的数学关系。研究中引入两个不可逆参数RΔS、RΔS＇。算例研究显示内不可逆参数对汽机热泵系统的性能比外部不可逆因素有更大的影响。研究还发现热泵侧不可逆因素对系统的影响大于汽机侧不可逆因素对系统的影响。     

跨临界CO2热泵系统最优排气压力模拟与实验研究

为探究各操作变量对系统最优排气压力的影响,基于MATLAB平台建立了系统仿真模型,分析了特定工况下,在有、无中间换热器的情况下,系统各变量对系统COP(制热性能系数)的影响,确定了影响系统最优排气压力的主要因素,并拟合了相应的关联式.同时利用跨临界CO2热泵系统实验台,在不同蒸发温度与气冷器出口温度条件下研究了排气压力...     

冷凝器换热模型与仿真

提出了水-水热泵机组冷凝器的稳态仿真模型;根据制冷剂的三种可能的存在状态将冷凝器的换热分为三个串联换热器的换热.针对一新型复合套管冷凝器编制了稳态传热仿真程序,利用该仿真程序分析讨论了冷却水入口温度和流量对冷凝器传热性能的影响.该仿真程序可模拟计算出冷凝器内温度分布和换热量,也可根据给定的设计工况确定换热面积,可用作整个热泵传热模拟和设计软件的一个组成部分.     

江水源热泵套管式换热器换热效率的实验研究和模拟分析

利用长江水源的江水源热泵系统是重庆市可再生资源利用的重要形式,其换热器的性能对系统能效具有显著的影响,论文研究了使用半圆环形折返管的套管式换热器的换热效率.实验证明折返管曲率的增加可以有效地提高换热器的换热效率,与直管套管式换热器相比,当R/r=5时,其换热效率可提高2.5%.为分析半圆环形折返管的换热机理,论文利用计算流体力学(CFD)进行了流动、温度场和换热模拟.为保证在旋转流和大曲率情况下计算的准确性,模拟分析采用了修正后的RNG k-ε湍流模型,模拟分析的结果表明:折返管内存在者明显的二次流漩涡,它对边界层的扰动是造成换热器换热效率随着折返管曲率增加而提高的主要原因.论文综合实验和模拟分析结果,同时考虑江水的泥沙问题和换热效率,给出了半圆环形折返换管的适宜曲率.     

冷凝器换热模型与仿真

提出了水—水热泵机组冷凝器的稳态仿真模型 ;根据制冷剂的三种可能的存在状态将冷凝器的换热分为三个串联换热器的换热。针对一新型复合套管冷凝器编制了稳态传热仿真程序 ,利用该仿真程序分析讨论了冷却水入口温度和流量对冷凝器传热性能的影响。该仿真程序可模拟计算出冷凝器内温度分布和换热量 ,也可根据给定的设计工况确定换热面积 ,可用作整个热泵传热模拟和设计软件的一个组成部分     

某电动汽车三换热器热泵空调系统设计

本文分析了一种三换热器热泵空调系统的工作原理,基于公司某款纯电动汽车,设计了三换热器热泵空调系统。详细说明了系统的车内制冷、电池制冷、车内制热的工作过程、系统性能计算、12种工作模式切换策略、系统舒适性标定及节能效果。     

管壳式换热器瞬态换热性能分析

通过理论分析，分别以壳程流体、管程流体、管内外壁为研究对象，建立了管壳式换热器瞬态换热数学模型．模型中很好地解决了顺流和逆流同时存在的问题．存此基础上借助于仿真手段对管壳式换热器的瞬态换热性能进行分析，为了减小线性化方法带来的误差以及提高计算的准确度，仿真计算时所采用的数学模型未进行线性化处理，而直接采用非线性化方程进行程序编写．仿真结果与换热器实际运行数据吻合很好，说明所建立的数学模型可用于同类换热器瞬态换热性能分析．通过对换热器瞬态换热性能的分析，町清楚地了解换热器的动态换热特性，为换热器设计及控制提供理论依据．     

地源热泵系统U型埋地换热器的实验研究与优化分析

在对比几种地源热泵系统U型埋地换热器的理论计算模型的基础上，将短时间步温度反应系数模型应用于某小区办公楼的地源热泵系统，对埋地换热器进行了理论分析，并给出了与实验值对比的结果．结果表明，短时间步温度反应系数模型可以较好地预测埋地换热器的换热性能，为地源热泵系统的设计与优化提供了依据。     

竖直U型埋地换热器两支管间热量回流的分析

竖直U型埋地换热器两支管间存在的热量回流(“热短路”)现象对换热器实际的传热性能有较大的影响，这是工程技术人员在设计和施工U型埋地换热器时必须考虑的问题。本文利用地热换热器传热模型及设计软件，对竖直U型埋地换热器两支管间的热量回流现象进行了分析，着重讨论了两支管间距和回灌材料的导热系数对热量回流的影响。提出了减小热量回流的措施。     

武汉与重庆典型地质结构下的地埋管换热性能

地埋管地源热泵换热器的换热性能受到不同地质结构的影响。以武汉和重庆地区的典型地质构成为边界条件,建立了三维地埋管的单孔双U管换热模型,通过模型计算,获得了两种地质条件下的地埋管换热性能,以重庆地区的地源热泵热响应测试结果以及工程运行数据出发,对模型的计算结果进行了验证,结果表明,模型吻合度较好,可以应用于工程分析。以模型为条件,进行地质结构对换热性能的影响度分析,预测了两地地埋管地源热泵的换热性能并计算得到换热器的平均换热系数分别为武汉地区K₁=1.65（W/m·K）,重庆地区K₂=1.51（W/m·K）。     

大型再生水源热泵系统性能仿真和决策软件设计

针对大型再生水源热泵系统,建立了"单台板式换热器+单台变频循环水泵+单台离心式热泵机组"的模型,用C++与Fortran混编方法实现了具有友好界面的大型再生水源热泵系统的性能仿真和决策软件,其特色是具有污垢模型和CIP清洗模型,并与现行建筑负荷计算软件DeST有很好的对接。软件设计有部件选型、运行仿真与分析、投资决策、敏感性分析等功能。并以奥运村再生水源热泵系统的实际运行数据对软件进行校验,使该系统性能仿真软件实现了功能完整并达到实用的阶段。该软件可为大型再生水源热泵系统的决策、优化设计和运行策略提供指导。     

闭环地源热泵系统建模

目前国内对地源热泵的研究多集中在地热换热器的传热模型理论研究方面,而对地源热泵系统整体性能的研究则局限于实验测试,因此迫切需要建立一个地源热泵的系统模型来进行系统的优化设计和系统性能预测.采用理论解析方法建立了竖直U型埋管地热换热器的准三维模型,该模型考虑了两支管间的热短路问题,比现有模型更接近于实际工程.采用确定性模型法建立了热泵机组的模型,然后通过能量和质量守衡方程式建立了系统动态耦合模型.利用该模型即可预测在不同的地热换热器配置情况下,地源热泵系统的各项性能.试验表明,该系统模型预测结果与实测值吻合的较好.     

地源热泵桩基与钻孔埋管换热器换热性能比较

相对于钻孔埋管换热器,桩基埋管换热器在换热性能和经济性方面均具有较大优势,目前越来越广泛的应用于地源热泵工程中。围绕钻孔与桩基埋管换热器的结构特点和换热机理进行对比分析,针对南京某项目桩基埋管换热器开展了换热性能实测及数值模拟分析,并采用数值模拟手段对比分析了钻孔与桩基埋管换热器的换热性能差异。研究结果进一步证明了桩基埋管换热器具有良好的换热性能。提出的传热性能数值模拟方法可较准确地计算出桩基和钻孔埋管换热器的传热效率。     

地热换热器间歇运行工况分析

地源热泵应用推广的关键和难点是地热换热器的设计和运行模拟,大多数工程应用均采用简单而又实用的线热源模型。本文利用线热源解模拟出地热换热器周围土壤的温度响应,对于随时间变化的负荷或间歇负荷可以近似用一系列的矩形脉冲热（或冷）负荷来代替。因此,采用了迭加原理来分析计算随时间变化的 间歇 负荷引起的温度响应。通过模拟计算发现,在计算流体的最大温升值时,可以把间歇工作的周期性脉冲热流简化为一个持续作用的平均 热负荷和一个脉冲负荷的和。这为地 热换热器的设计计算提供了一种简单实用的方法。通过编程模拟还证明,对于地热换热器来说,冷热负荷平衡的工况是最理想的工况,长期运行不会引起地层中热量（冷量）积累而使地热换热器性能退化。     

Strong self-flushing technique for heat exchanger of sewage source heat pump system

To better remove the contamination on the surface of a heat-exchanger in urban sewage source heat pump system (USSHPS), this paper analyzes the feasibility of strong self-flushing on the basis of experiments and presents a new on-line self-flushing technique, which alternately flushes part of heat transfer tubes. In addition, operation principles and the structure of the new heat-exchanger are introduced and the feasible economical and technological cleaning plans are given by design calculation and scheme comparison. The result shows that keeping each tube washed for one minute with 5 m/s, the operating cost is lower than $5 and when one flushing pump alternately flushes 10-20 heat exchangers, the saved costs of flushing 10 tubes alternately are over 4 times of the increased costs.