牵引整流器热管式空气冷却器散热性能实验研究

为了科学合理的掌握机车IGBT功率模块冷却器在正常运行过程中的传热特性，搭建标准风洞实验系统，研究风速5～7m/s，散热器进风温度30～45℃，基板温度分别为70℃和80℃条件下，热管式空气冷却器的散热量，基板的工作温度范围以及进风速度和温度对换热的影响。实验结果表明：在实验进风速度和进风温度下，冷却器正常工作时，基板温度越高，冷却器散热量就越大，当基板温度为80℃时，冷却器的散热量在5400～7400W之间。通过冷却器的散热量可以得到：在机车正常工作时，冷却器基板的最佳工作温度在70～90℃之间。进风速度小于进风温度对换热量的影响，考虑到降低能耗和减少噪音污染，流经冷却器的风速应不超过7m/s。以上实验结果为高速动车组牵引整流器热管式空气冷却器的选型和设计提供科学参考。     

二氧化碳翅片管式蒸发器模拟与分析

运用分布参数法建立采用CO2的翅片管式蒸发器的数学模型，分析制冷剂侧和空气侧温度、压力和换热的变化情况。同时讨论迎面风速和制冷剂质量流量对蒸发器换热和流动性能的影响，结果表明提高迎面风速可以增加换热效果，但增加的趋势趋于平缓。制冷剂侧压降则成近似线性增大；随着管内工质流量的增大，蒸发器总换热量和制冷荆侧压降都成近似线性增大。这些工作有助于进一步了解CO2在翅片管式蒸发器中的换热和流动特性，并为换热器的优化设计和系统的匹配提供理论依据。     

风速对不同流程数CO2蒸发器性能的影响

为研究迎面风速对不同流路数CO₂翅片管蒸发器性能的影响,本文建立分布参数模型对蒸发温度为-25℃,风速为0.5～4 m/s条件下5种流路数CO₂翅片管蒸发器的制冷剂压降、换热量、温度分布及传热系数的变化进行分析,并通过实验验证了蒸发器模型的可靠性。蒸发器模型的换热量、制冷剂压降和风侧压降等参数模拟值与相同工况下实验值的误差均在±4%以内。结果表明:同一流路数蒸发器的换热量、制冷剂压降及传热系数均随风速的增大而增大,而其涨幅随风速增大而减小,综合考虑换热效果和能耗可得最佳风速范围为2.5～3.5 m/s;在一定风速条件下,蒸发器设计时在合理范围内选择较多流路数可有效提升蒸发器换热性能并增强换热均匀性,本次实验中24流路蒸发器为最佳设计方案。     

矩形翅片椭圆管束性能研究及场协同分析

利用CFD方法对空冷系统的基本换热元件矩形翅片椭圆管进行了数值模拟;与实验数据相比较,研究了其在不同迎面风速下的阻力特性与换热特性,拟合出了三排管对流换热系数和协同角随迎面风速的变化关系;并采用场协同原理分析讨论了温度梯度与速度矢量方向的夹角对矩形翅片椭圆管换热特性的影响;结果表明,随着夹角的增大,换热效率变低,以致换热量非线性增加。     

低环温空气源热泵外流场模拟及换热性能影响分析

空气源热泵作为一种高效、节能装置,具有广泛的应用前景和市场价值。建立了低环境温度空气源热泵物理模型,对1×1机组、3×4阵列以及4×6阵列低环温空气源热泵外流场进行三维数值模拟,分析水平风速、机组布置、墙面阻碍等因素对机组平均入口空气温度和机组换热性能的影响。结果表明,水平风速越大,机组布置数目越多,有墙面阻碍下的低环温空气源热泵机组平均入口空气温度越低。当水平风速增大到5m/s,无墙面阻碍下1×1机组、3×4阵列以及4×6阵列平均入口空气温度与环境温差分别为0.92℃、1.16℃和1.57℃;有墙面阻碍下温差分别为0.92℃、1.4℃和1.98℃。对于单一机组热泵,水平风速越大,机组换热量越大。对于阵列机组,水平风速越大,机组平均换热量出现先增大后下降的趋势。特别的当水平风速大于2.5m/s后,背风侧阵列机组入口空气温度降低,阵列机组平均换热量开始下降,有墙面阻碍下24台机组平均换热量为原来机组换热量的91.9%。阵列机组布置时,应增大机组距墙间距,减小墙面对风机出口冷空气扩散的阻碍。进行具体定量分析对实际工程和系统研究具有重要意义。     

采用窗片的5 mm管换热器在湿工况下换热性能的实验研究

在湿工况下,对11个采用百叶窗翅片的5 mm管换热器进行了实验研究,并分析了翅片间距、进口空气相对湿度等因素对空气侧换热性能的影响。研究结果表明:换热量随翅片间距的增加而减小,且比7 mm管或更大管径换热器更明显;换热量受进口空气相对湿度的影响小;在翅片底部出现水桥,而在7 mm管或者更大管径换热器中不曾出现。根据实验数据开发了预测5 mm翅片管换热器换热性能的j因子关联式,误差在士20%以内。     

具有预凝功能的新型热源塔运行性能的实验研究

为解决现有开式热源塔冬季运行时塔内溶液吸湿量大而影响系统运行安全的缺陷,本文设计了一种具有预凝功能的新型热源塔结构,分析了新型塔的运行过程,并对比研究了新型塔和普通塔在不同进口溶液温度、空气流量和溶液流量下的运行性能。实验结果表明,新型塔具有更强的换热性能和更低的溶液吸湿性。进口溶液温度由1℃上升到3℃时,新型塔的换热量相比于普通塔增加了0.62~0.24 k W,溶液吸湿量平均减少了0.13 g/s;空气流量由1.41 kg/s升高到2.17 kg/s,新型塔的换热量相比于普通塔增加了0.79~0.84 k W,溶液再生量平均增加了0.1 g/s;溶液流量由0.36 kg/s升高到0.68 kg/s,新型塔的换热量相比于普通塔增加了0.57~0.63 k W,溶液吸湿量平均减少了0.11 g/s。     

基于响应面方法的空调器室外机散热器位置的热设计

为了降低空调器室外机电子元器件温度,应用响应面方法研究散热器的进口空气速度和空气温度对电子元器件温度的影响,结果表明进口空气温度的影响大于进口空气速度。提出散热器外置方案,与散热器内置方案相比,散热器外置时电子元器件的温度平均降低8.3℃。采用试验方法对仿真结果进行验证,结果表明仿真与试验结果基本一致。     

不同空气侧风速下微通道蒸发器换热特性实验研究

搭建微通道蒸发器性能实验台,采用控制变量法研究不同空气侧风速下微通道蒸发器表面温度分布、制冷剂进出口压力的变化规律,计算换热量和换热系数,从而分析空气侧风速对微通道蒸发器的流量分配特性和换热效果的影响。结果表明,随着风速增大,微通道蒸发器制冷剂流量分配不均匀性增大,进出口压力波动振幅和周期增加,压降增大,风速2 m/s时微通道蒸发器换热效果最佳。     

平行流式冷凝器迎面风速的选择依据分析

分析迎面风速对平行流式冷凝器空气侧换热系数以及空气侧压降的影响,确定一定结构平行流式冷凝器迎面风速的选择方法,并对初始设计迎面风速进行校核。试验研究结果对家用空调器和安装在非迎风面的汽车空调平行流式冷凝器风速的选择具有很好的参考价值。     

Advantages of a Combined System for Metering and Regulating Heat Consumption

Advantages are considered for a combined system for metering and regulating heat consumption, and data are given on the reduction in heat consumption without deterioration in conditions in such a system.     

空气热交换器的适用性分析

为了分析空气热交换器的节能效果及适用性,在对已有的显热和全热热交换器进行性能检测的同时,也对室外空气的温湿度进行测量,以便计算空调运行时间内新风的能耗。分析结果表明,全热空气热交换器回收排风余热的能力是显热空气热交换器的4倍左右。     

Advantages of the New VKT-7 Heat Calculator

Development data are given for an energy-independent (battery-powered) calculator for heat meters for use in open and closed water-based heat supply. Technical characteristics are given together with uses and also methods of monitoring heat consumption conditions and data processing for abnormal situations.     

Specific Heat Measurements by a Thermal Relaxation Method: Influence of Convection and Conduction

This paper involves the well-known thermal relaxation method for measurement of the specific heat (c) of thin solid samples. Although this method was applied successfully in recent years for the characterization of different materials, in this work some aspects that must be taken into account in order to avoid problems based on satisfying the required experimental conditions of heat flux imposed by the physical model used for data analysis and processing will be discussed. For this purpose, for a given experimental geometry, the heat diffusion equation will be solved in order to obtain the sample’s requirements for reliable measurements of c, regarding its thickness and thermal conductivity. An experimental device is described that can be used for the study of the influence of heat dissipation by convection on the method. A computer simulation was performed for comparing the simple model with one that takes to in account the gradient of temperature inside the sample. The results of measurements are presented.Paper presented at the Seventeenth European Conference on Thermophysical Properties, September 5–8, 2005, Bratislava, Slovak Republic.Part of this work was performed when the author was at Universidad de La Habana, Facultad de Física, San Lázaro y L, Vedado 10400, La Habana, Cuba.     

用于CPU冷却的集成热管散热器

提出了将立体蒸汽腔和热管两相传热结合,用于CPU冷却的集成热管散热器新概念,并对设计出的集成热管散热器的传热性能和整体的均温性进行了试验研究.试验结果表明,未优化的集成热管散热器的热阻在0.14℃/W～0.2℃/W之间,且整个散热器具有均匀的温度分布.与当前的热管散热器相比,这种结构的集成热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、接触热阻小、重量轻、成本低等特点,可以满足未来大功率CPU散热的要求.     

不同热泵空调技术的对比

介绍了热泵技术的原理及分类,分别对空气源热泵、水源热泵、土壤源热泵、太阳能热泵空调系统的运行原理、特点、存在的问题及改进方法进行了分析;总结对比了这四种空调方式的优缺点,为不同地区选用热泵空调机组提供了参考依据。结论指出,通过合理热泵空调形式的应用,可以大大节约空调能耗,为我国节能减排工作做出重大贡献。     

倾角与冷却水温度对新型闭式重力热管换热器传热性能影响

本文以丙酮为工作流体,设计了一套新型重力热管换热器,该装置由五根底部连通的垂直蒸发管共用一根水平同心套管冷凝管构成。采用理论和实验相结合的研究方法,分析了装置的传热性能,并对其结构参数进行优化。研究了当倾斜角度为15°~90°、操作温度为40~80℃、冷却水温度为10~30℃时装置的传热性能。结果表明:新型重力热管换热器具有良好的等温性能及操作稳定性;当充液率为15%、倾斜角度为60°、冷却水温度为30℃时,换热器达到最佳工作状态;最大传热量可达1 700 W左右,此时平均热阻为0.042℃/W。     

地源热泵变热流线源模型介绍与仿真计算

传统的地源热泵常热流线源模型在建模时忽略了诸多因素，在应用上还存在局限性。通过考虑在变热流情况下的传热，在传统的常热流线源模型上发展出了一种改进的变热流线源模型，从而扩展了线源模型的应用范围。     

热管换热器同转轮式全热交换器节能效果比较

指出热回收设备在空调系统中的重要性。通过对热管换热器同转轮式全热交换器各自特点以及冬夏季节能效果比较。建议应根据具体情况进行选用。     

基于TRIZ的凹印机热交换器节能研究

目的对凹版印刷机热交换器结构进行改进设计,以降低能耗。方法对热交换器进行结构分析、加热管热辐射传热分析、对流传热分析、热损耗分析,借助TRIZ理论对热交换器进行节能设计,并在传热数学算法的基础上对改进方案进行验证。结果采用发射率为0.05,抛光且未氧化的黄铜作为铜基纤焊翅片管材料,翅片管的产热效率从原来的88.4%提高到96.1%,热风被加热的温度从80℃提高到84℃。结论采用肋化系数和发射率恰当的翅片管,可较明显降低热交换器的热辐射率,提高热交换器的产热效率。