天然制冷剂充注量的计算与试验

针对家用电冰箱和空调器的制冷剂充注量进行了分析研究，建立了数学模型，编制了计算程序，对空调器内用R290取代R22电冰箱内用R290／R600a取代R12的充注量进行了计算，计算结果表明R290的最佳充注量约为R22原充注量的43％，R290／R600a的最佳充流量约为原充注量的41％左右；根据计算结果在三种空调器和一种电冰箱上进行了试验，结果吻合较好，并取得良好的节能效果。     

R134A充注量对内藏式冷柜系统影响的试验研究

内藏式冷柜制冷剂容量较小,系统中制冷剂充注量的变化会对制冷性能产生较大影响。对某型号的内藏柜进行了充注量的试验研究,综合多种因素给出了制冷剂R134A的最佳充注量。通过改变系统中制冷剂充注量,研究了制冷性能参数随制冷剂充注量的变化趋势,为合理确定制冷剂充注量提供了一定的依据。     

小型制冷装置HFC134a和HFC152a充注量的研究

针对制冷剂ＨＦＣ１５２ａ和ＨＦＣ１３４ａ的特性，对小型制冷系统充注量的计算方法及空泡系数关系式的影响进行了研究，并进行了实验验证，得到了这两种制冷剂充注量的计算方法。     

泵驱两相流冷却系统充注量影响研究

合理的充注量是泵驱两相冷却系统正常运行的重要条件.文中搭建了泵驱两相流冷却系统并开展了充注量试验研究.试验结果表明,系统允许的最大充注量受系统热负荷的影响,系统内需保有不小于系统热负荷产生的蒸气体积的气相空间.当热负荷增加时,最大允许充注量将相应减少,减小的体积为新增热负荷对应的蒸气体积的大小.当系统充注量超过允许值时...     

调压式真空注型充型速度智能调控方法研究

针对真空注型(Vacuum casting,VC)浇注件由于充型速度不稳定所导致的翘曲变形质量缺陷,提出调压式真空注型工艺,并分析压力充型机理,论证压力差是影响充型速度的关键工艺参数,并通过分析阀口开度和充型速度的关系制定了充型速度控制策略。详细介绍该控制策略的实现过程,包括：对浇注件的STL模型进行体素化,并获取模腔的体积及横截面面积等特征;采用控制体积法对充型过程进行数值模拟,获得理论的阀口开度调节曲线;构建阀口开度模糊控制器,并利用二维查询表实现模糊推理过程,提高了控制器的响应速度,减小超调量。利用自主研制的试验平台结合具体实例进行试验,试验结果充分体现了调压式真空注型工艺的优势,证明了控制策略的可行性,大大提高了浇注件质量,为真空注型技术提供了一种新的工艺方法。     

制冷剂充注量与毛细管长度对家用空调性能的影响

通过试验的方法研究了空调器制冷剂充注量与毛细管长度对制冷系统的影响,得出了相应的试验曲线,找出最佳匹配结果,并根据试验结果分析毛细管长度与制冷剂充注量影响空调性能的规律。     

某电动汽车热泵空调系统制冷剂充注量试验研究

通过试验探究了某小型电动汽车热泵空调系统内制冷剂充注量对系统热性能的影响,分别在制冷和制热工况下分析充注量6与系统内空调箱出风温度、制冷/制热量和COP等性能参数的关系。结果表明:制冷模式下的最佳充注量为750 g,而制热模式为650 g,与计算结果误差在7%以内。在此最佳充注量下,空调箱制冷模式下出风温度最低可达14 ℃,制热模式下最高可达23 ℃;系统内制冷和制热量最高可达2.63 kW和3.22 kW,COP分别为3.1和3.3。     

风冷冷热水机组的制冷剂充注量试验研究

制冷系统在制冷和制热运行时,有各自最佳的制冷剂充注量,通过理论计算和试验研究来探讨制冷系统储液器配置问题及制冷剂充注量对系统性能的影响。     

基于压缩式制冷循环的海水淡化试验研究

淡水资源短缺是当今世界面临的又一次危机,所以进行海水淡化是解决人类所面临的淡水资源匮乏的有效途径。本文提出了基于压缩式制冷循环的水合物海水淡化方法,并进行了水合物海水淡化试验,试验选取3种不同盐度(25‰、30‰、35‰)的人工海水,控制其温度为20℃,在4种不同充注压力(3.6,3.8,4.0,4.2 MPa)下进行试验。试验结果表明,水合物生长时温度升高幅度受到水合物生成量、水合物的疏松程度以及气流的影响,升高幅度在1~5℃范围内,预冷时间都会随着充注压力的升高而有明显缩短,淡化水的质量在盐度为35‰充注压力为4.2 MPa时达到最大,为3922.2 g,此时淡化效率也达到最高的43.6%,淡化速率为118.9 g/min。     

变频变调器中工质分布实验研究

以系统中制冷工质充注量守恒为原则，通过实验，研究了变频空调器工作过程中系统内制冷工质的分布规律。     

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%。     

小型制冷系统制冷剂充注量的试验研究

制冷剂充注量是制冷系统中影响系统性能的关键物理因素之一。在目前的仿真模型中,由于两相区有效面积计算和空泡系数模型选择的复杂性,很难对换热器中的制冷剂充注量进行准确的计算。本文使用快速关断技术(QCVT)试验测试方法,选用一台2k W小型热泵家用机(含有翅片管蒸发器和冷凝器)和一台25k W单冷轻型商用机(含有微通道冷凝器和翅片管蒸发器),在不同的系统运行工况下,对换热器中的制冷剂质量进行测试。试验结果表明,数据可靠性较好。制冷剂质量在系统中的分布与换热器的类型及内容积大小有很大关系,冷凝器内容积小的系统对工况变化的敏感度更高。测试结果对仿真模型的性能和空泡系数模型验证有指导意义。     

Refrigerant charge prediction based on start-up characteristics of an air conditioner using a gray box model

The refrigerant charge is one of the important parameters that determines the performance and power consumption of an air conditioner. Refrigerant charge fault occurs because of refrigerant leakage as well as initial charge fault. Since refrigerant charge loss resulting from a leakage is a gradual process, it is difficult to detect it in an early stage of leakage. In this study, the refrigerant charge of an air conditioner was estimated using predictions of its start-up characteristics obtained from a gray box model. The dynamic characteristics of heat exchangers were assumed to vary with the refrigerant charge as well as operating conditions. Furthermore, the moving boundary method was used to determine the transient behavior of the refrigerant in the condenser and evaporator. Additionally, correction factors were employed in the heat exchanger model. The correction factors were correlated under training conditions of the air conditioner, and the accuracy of the model was verified by comparing its predictions with experimental results under test conditions. The condensation temperature was selected for estimating the refrigerant charge amount. The refrigerant charge could be estimated within a prediction error of 5 % by minimizing the differences between simulation and experimental data. The proposed method can be used for predicting the refrigerant charge and detecting faults in air conditioners during refrigerant leakage on the basis of the start-up characteristics of the air-conditioners.

     

ZnO nanorefrigerant in R152a refrigeration system for energy conservation and green environment

In this paper the reliability and performance of a vapour compression refrigeration system with ZnO nanoparticles in the working fluid was investigated experimentally. Nanorefrigerant was synthesized on the basis of the concept of the nanofluids, which was prepared by mixing ZnO nanoparticles with R152a refrigerant. The conventional refrigerant R134a has a global warming potential (GWP) of 1300 whereas R152a has a significant reduced value of GWP of 140 only. An experimental test rig is designed and fabricated indigenously in the laboratory to carry out the investigations. ZnO nanoparticles with refrigerant mixture were used in HFC R152a refrigeration system. The system performance with nanoparticles was then investigated. The concentration of nano ZnO ranges in the order of 0.1% v, 0.3% v and 0.5%v with particle size of 50 nm and 150 g of R152a was charged and tests were conducted. The compressor suction pressure, discharge pressure and evaporator temperature were measured. The results indicated that ZnO nanorefrigerant works normally and safely in the system. The ZnO nanoparticle concentration is an important factor considered for heat transfer enhancement in the refrigeration system. The performance of the system was significantly improved with 21% less energy consumption when 0.5%v ZnO-R152a refrigerant. Both the suction pressure and discharge pressure were lowered by 10.5% when nanorefrigerant was used. The evaporator temperature was reduced by 6% with the use of nanorefrigerant. Hence ZnO nanoparticles could be used in refrigeration system to considerably reduce energy consumption. The usage of R152a with zero ozone depleting potential (ODP) and very less GWP and thus provides a green and clean environment. The complete experimental results and their analysis are reported in the main paper.     

制冷系统变工况性能数值模拟与实验研究

采用分布参数的方法建立了制冷系统的数学模型,在建立冷凝器和蒸发器两相区模型时采用了分相流模型,并考虑了流型变化对制冷剂流动换热过程的影响。利用所建模型,计算分析了冷凝器进口空气温度、蒸发器进口空气温度等参数变化对系统性能的影响,在焓差实验室对一台风冷热泵空调器性能进行了实验研究,得出了冷凝器和蒸发器进口空气温度随冷凝压力、蒸发压力、过冷度和过热度的变化曲线。将理论计算结果与实验结果进行对比分析,结果证实了所建仿真模型是合理的。     

CO_2热泵热水器的系统设计及试验研究

设计搭建了蒸发器和气冷器均采用套管式换热器的跨临界CO2热泵热水器性能测试试验台,在制冷剂充注量1.23kg时,通过调节膨胀阀的开度和控制气冷器的水流量来研究系统性能。结果表明:该机组能在较高COP(3.2)下制得65℃的热水,并可以在COP不低于2.0情况下制取80℃的热水;气冷器水流量对系统的COP、出水温度以及系统的排气压力影响最大;高效的换热器可以在压缩机排气温度一样的情况下提高出水温度,使系统在制取高温水时有更高的COP。     

再循环重力供液制冷系统换热性能可视化研究

建立了再循环重力供液制冷系统可视化试验台,在不同工况下对制冷系统进行实验研究,观察玻璃蒸发管内制冷剂的沸腾换热流动状态,研究分析重力供液蒸发器的传热特性。试验表明:再循环重力供液蒸发器内,制冷剂的沸腾换热出现了气泡流、气塞流、气弹流、分层流、波状分层流等流型。通过编程计算得到,经过修正的J.Chawla关联式和Kandlikar关系式分别在低温及高温工况下对沸腾换热系数有较好的预测,计算结果与试验值的偏差均在12.5%以内,采用两种关联式相结合的方法能较好地对重力供液蒸发器管内沸腾换热进行预测。     

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。