溶液热交换器的分布参数模拟

本文用分布参数法建立了溴化锂制冷机的溶液热交换器中溶液流动换热的动态数学模型,着重研究了其稳态特性,模拟结果与实验数据吻合良好。模拟结果可以为优化该类溶液热交换器的设计提供理论依据,所建立的模型可用于直燃型溴化锂吸收式制冷机整机的动态特性研究。     

稀释制冷机^(3)He-^(4)He混合溶液非稳态制冷过程研究北大核心CSCD

稀释制冷机是量子计算、超导的核心设备,能为其提供近乎绝对零度的低温环境,将热噪声降至极低水平。为了研究稀释制冷机的工作特性,将稀释制冷机非稳态启动过程分为3个阶段,并给出3个阶段的热力学分析方法。针对减压过程得到了其两相态参数平衡关系,并分析了热负荷对其影响。针对非稳态相分离过程研究了其稀释制冷特性,并分析了非理想因素对其制冷过程的影响。研究结果给出了各阶段的制冷特性,为稀释制冷机的研究与实验设计提供理论依据。     

溴化锂吸收式制冷机性能的模拟分析

本文建立了溴化锂吸收式制冷机的数学模型,并充分考虑了影响传热系数的诸因素,为了提高模拟结果的可信度,并对数学模型进行了实验验证,证明了其应用性。利用有效的数学方法求解数学模型并在计算机上成功地模拟了制冷机在非设计工况下的工作情况,得到了不同影响因素与制冷机性能间的关系。     

制冷装置围护结构动态负荷数值计算

以某一低温实验装置为例，建立其围护结构非稳态传热数学模型，对动态负荷进行计算。研究表明，非稳态传热计算方法计算出的动态负荷符合围护结构非稳态传热的实际情况，可为制冷装置制冷量的确定、性能优化及节能提供理论依据。     

大功率脉管制冷机回热器填料优化研究北大核心CSCD

对一台液氮温区百瓦级制冷量的大功率斯特林型脉管制冷机的回热器填料进行了理论优化和实验研究。实验结果发现,在回热器冷端适当组合不同目数的丝网后,会把回热器分成两个部分,这在一定程度上能抑制大功率脉管制冷机回热器中的二次流动,降低回热器中部的温度非均匀性。通过实验得出该脉管制冷机中回热器填料的最优组合为300目不锈钢丝网搭配250目不锈钢丝网,组合比例为10∶1,最终在80 K获得了381.3 W的制冷量。回热器中部最大温差为30.3 K,相较于在回热器中填充单一300目不锈钢丝网的情况,降低了25.6 K。     

五种回热式低温制冷机的实验与分析

介绍了我们多年来进行５种类型回热式低温制冷机的实验研究的结果，这些制冷机包括Ｓｔ，Ｖ－Ｍ，Ｇ－Ｍ，ＳＶ和ＰＴ等，特别对工质热力学、操作工况和回热材料的选择等进行了分析和讨论。     

一类磁Ericsson制冷机的优化研究

建立一类磁 Ericsson制冷机模型 ,研究热阻、非理想回热和回热时间对制冷机性能的影响 ,导得制冷机的基本优化关系。由此讨论制冷机的各种优化性能 ,所得结论可为磁 Ericsson制冷机的研究和设计提供新的理论指导     

空气制冷机在食品冷冻中的应用分析

食品冷冻正朝着快速冻结的方向发展。传统的蒸汽压缩式制冷机受到制冷剂替代和制冷温度降低所带来的效率下降等方面约束，使得在低温下具有较高效率的空气制冷机有了生机。本文首先阐述了保证冻结食品质量的关键因素；介绍了可用于食品快速冻结的开式回冷低压直接吸热循环空气制冷机原理；进而分析了空气制冷机在食品快速冻结领域应用所具有的优势。     

切换式脉管制冷机的性能分析

切换式脉管制冷机用于天然带压气源获取冷量，具有一定的优势。本文着重在理论数值分析上对其性能进行了研究，建立了切换式脉管制冷机的数学模型，对制冷机内部过程进行了数值模拟计算，并用实验验证数值分析的可靠性，计算结果揭主要结构参数和操作参数同性能指标的关系，理论数值分析的切换式脉管制冷机的进一步结构优化提供了具有重要的参考价值的依据。     

分置式斯特林制冷机参数的优化

本文建立了分置式斯特林制冷机的优化设计模型，讨论了分置式制冷机的特点、优化设计及其数学模型中的特殊问题，考虑了制冷机中存在的主要冷量损失和直接功耗损失，选用了制冷机的12个主要结构和运行参数作为设计变量。实例计算中得到的优化结果与实验统计数据吻合较好。     

-80℃斯特林低温冰箱研制

采用4台整体式斯特林制冷机作为冷源,使用真空绝热板和聚氨酯复合发泡的绝热技术制作箱体,研制了一台有效容积为750 L,工作温度低于-80℃的低温冰箱。建立了箱体内空气流动与换热的物理和数学模型,运用FLUENT软件进行模拟仿真,仿真结果与冰箱测温实验结果吻合良好。     

水冷式半导体冰箱制冷性能的研究

研究了水冷式散热方法对半导体冰箱制冷性能的提高.以常用的半导体小冰箱为实例,分别测试了在风冷、循环水和恒温水条件下小冰箱的制冷性能.结果表明,水冷制冷效果明显优于传统风冷式,且其制冷性能与冷却水的温度有关.水温越低,半导体制冷器的制冷效率越高,制冷温度越低.当冷却水温度为171 ℃时,水冷半导体小冰箱很快达到冷冻.建立了水冷式半导体冰箱的制冷模型,计算分析了在不同恒定冷却水温度下半导体制冷器冷端温度随时间的变化关系,并将理论结果与实验测量结果进行了拟合分析,发现理论模型与实验测量结果一致.研究结果为水冷式半导体冰箱制冷性能的提高提供了实验和理论依据.     

基于场协同理论的冷藏展示柜内流体对流换热分析

目的研究冷藏柜内对流换热机理,增强冷藏柜内流体对流换热效果,提高冷气流冷却效率。方法从冷藏柜出风口角度出发,建立数学模型,通过Ansys流体分析软件对冷藏柜内流场进行模拟仿真,应用场协同理论研究冷藏柜内流体流动及传热机理。结果出风口角度在30°附近时冷藏柜内换热效率较高且温度分布较为均匀,此时商品壁面的存在改变了冷气流流动方向。在壁面增加半圆突起后,气流沿圆弧切线方向流动,改善了速度与温度梯度之间的协同程度,从速度场、温度场及其相互作用的角度增强了冷藏柜内的对流换热效果,整体换热效率提高了38.65%。结论冷藏柜内流体流动及传热强化的根本在于流体的扰动,而出风口角度的改变和壁面凸起的存在加强了商品对流体的扰动,两者共同作用改变了冷藏柜内场的分布,进而提高了冷藏柜整体的冷藏效率,该研究可为冷藏柜的工厂化生产提供参考价值。     

使用箔片径向气体轴承的透平-逆布雷顿循环空气制冷机

设计了一台小型透平－逆布畦顿循环空气制冷机,并将一种新型的箔片径向气体轴承应用在该制冷机系统的透平膨胀机上,通过试验,对空气制冷机的机械性能及热力性能进行了考核。     

间冷冰箱回风道的优化除霜设计

间冷冰箱蒸发器霜层分布对除霜加热器除霜热量分布的不一致性会导致除霜时间增加和除霜效率的降低,因此,本文提出一种间冷式冰箱回风道的优化除霜设计方法。首先通过实验测量除霜加热器表面温度分布,确定除霜加热器除霜热量分布,进而确定与除霜热量相匹配的蒸发器结霜分布;然后基于蒸发器结霜分布确定回风道出口的最优风量分布;最后基于最优的风量分布设计回风道,使蒸发器上霜层分布与除霜加热器除霜热量分布相一致,达到优化除霜的目的。通过某间冷冰箱回风道的优化设计案例表明,优化后的回风道可实现出口风量分布与除霜加热器除霜热量分布相匹配,除霜时间缩短了38.9%,同时使冰箱的制冷量增加了3.43%。     

空调器送风参数对房间速度场和温度影响的计算模拟和试验研究

本文对天花板嵌入式空调器工作的房间,建立了空气流动的三维紊流数学模型,对不同送风参数下的流场和温度场做了计算.并对计算结果进行分析,总结出送风参数对空调房间的气流流动与温度分布的影响规律.又搭建试验台,对不同送风参数下空调房间的温度场和速度场进行试验研究.用小尺度实体模型试验的方法,首次把PIV新技术运用到空调房间流场的测量上.测试结果与计算结果吻合较好,验证了建立的数字模型的正确性,也验证了PIV技术可以运用到大空间的流场测量上.最后利用气流理论对嵌入式空调器不同送风参数下的房间温度场和流场进行了评价.     

空气制冷机中小流量透平膨胀机的试验研究

研制开发了一个小型透平－逆Brayton循环空气制冷机系统。简要介绍了制冷机系统的研制意义及组成，对研制的小型空气制冷机系统进行了试验研究，着重研究了高速气体轴承低温透平膨胀机的热力学性能及机械性能。试验结果表明，在设计工况下研制的低温透平膨胀机具有较高的效率，且能稳定工作于设计转速。此外降温试验表明，研制的小型空气制冷机能达到设计要求的制冷温度－70℃。     

Optimization of an air-filled Beta type Stirling refrigerator

The Stirling machine has many successful applications mainly thanks to its high efficiency, fast cool-down, small size, light weight, low power consumption and high reliability (heating and cooling). A Beta type Stirling refrigerator is studied experimentally and numerically. The mathematical model takes into account complex phenomena related to compressible fluid mechanics, thermodynamics and heat transfer losses. A special attention is paid to the effect of geometric parameters such as dead and swept volumes respectively in compression and expansion spaces. Regenerator length, diameter and porosity are also discussed and optimal parameters are proposed. The effect of speed on the cold end temperature and refrigerator's performances is also investigated. Net cooling capacity, input power and COP were estimated at different conditions. Results allow understanding the physical processes occurring in the refrigerator and for predicting its performance.     

Evaluating the effect of the space surrounding the condenser of a household refrigerator

The paper presents an analytical and computational modeling of the effect of the space surrounding the condenser of a household refrigerator on the rejected heat. The driving force for rejecting the heat carried by the refrigerant from the interior of a refrigerator is the temperature difference between the condenser outer surface and surrounding air. The variation of this difference, because of having an insufficient space, increasing the room air temperature, or blocking this space, is of interest to quantify its effectThe results showed that having an enough surrounding space width (s > 200 mm) leads to a decrease in the temperature of the air flowing vertically around the condenser coil. Accordingly, this would significantly increase the amount of heat rejected. Moreover, blocking this space retards the buoyant flow up the condenser surface, and hence increases the air temperature around the condenser. This would also decrease the heat rejected from the condenser. Predicted temperature contours are displayed to visualize the air plumes' variation surrounding the condenser in all cases.     

太阳能半导体冰箱的性能分析

介绍了太阳能电池驱动的半导体制冷冰箱系统的基本结构，建立了太阳能电池驱动的半导体冰箱的理论模型，并对系统性能进行了数值模拟，分析了太阳辐射强度和环境风速的变化对太阳能半导体制冷系统性能的影响。研究表明针对设计的太阳能半导体制冷系统，在某一太阳辐射强度下，系统的制冷量输出最大，并且在辐射强度200～1000W/m^2时，制冷系数随着太阳辐射强度的减小而减小。在给定的工况下，环境风速增加使得系统工作电流朝靠近最佳工作电流数值方向增加。