R245fa传热性能实验

蒸发器和冷凝器的传热性能是影响制冷机组和双工质发电机组做功效率的关键因素,为了提高中低温余热在热泵机组和地热双工质发电系统中的利用效率,本文选用R245fa循环工质,对满液式蒸发器和冷凝器进行实验研究,分别讨论热水温度进口温度对蒸发器和冷凝器的传热系数、蒸发压力和冷凝压力的影响。研究结果表明,在工质流量和冷却水流量保持不变的条件下,蒸发器传热系数随着热水进口温度和温差的增大而减小,冷凝器的传热系数随着热水进口温度的增加先增大后减小,蒸发器传热系数可以达到2500 W/(m2?℃);蒸发器压力和汽轮机前后的压差随着热水出口温度的增加而增加,热水流量对蒸发压力和冷凝压力的变化浮动较小。     

基于ORC的余热回收发电系统热力性能分析

本文建立了以R245fa为循环工质回收130℃余热的有机朗肯循环(ORC)发电系统,建立了系统各部件的能量和?分析模型,分析了不同冷凝压力、蒸发压力对系统各个部件的?损失和?效率、热效率的影响。结果表明:(1)蒸发压力增大:系统热效率和?效率提高,蒸发器?损失下降,冷凝器?损失增加,系统总?损失减少;(2)冷凝压力增大:系统热效率和?效率下降,蒸发器?损失下降,冷凝器?损失增加,系统总?损失增加。研究结果对指导ORC余热发电系统优化、实现提高系统整体性能、提高系统效率有重要意义。     

板式蒸发式冷凝器传热传质的数值模拟

根据能量守恒和质量守恒定律,对板式蒸发式冷凝器中制冷剂、冷却水与空气之间的传热传质过程,建立了热质交换过程的二维数学模型,由此分析板式蒸发式冷凝器中冷却水温度、空气温度和空气含湿量等参数的分布规律,以及空气流速、干湿球温度、冷却水喷淋密度和冷凝温度对板式蒸发式冷凝器热流密度的影响,并将模拟结果通过实验进行了验证,两者之间的误差在10%以内。研究表明:板式蒸发式冷凝器的热流密度随进口空气流速的增加而增大,随湿球温度的升高而减小,几乎不受进口空气干球温度的影响;热流密度随着冷却水喷淋密度的增加逐渐增大,但增大至一定量后不再对热流密度有明显影响;冷凝温度越高,其热流密度越大。上述结论对板式蒸发式冷凝器的优化设计具有指导意义。     

R134a在微肋管内的冷凝换热特性

本文在35、40和45℃三种冷凝温度下,对R134a在微肋管内的冷凝换热进行了实验研究。选用质量流量、冷凝温度、微肋管结构参数为变量,以总传热系数、水侧传热系数、制冷剂侧表面传热系数及压降为评价指标。结果表明:总传热系数、制冷剂侧表面传热系数、压降均随着质量流量的增加、冷凝温度的降低和管径的减小而增大,而水侧传热系数随质量流量的增加而稍有降低,冷凝温度对其值影响并不大。热阻分析时发现:随着质量流量的增加,水侧热阻占总热阻比值逐渐增加,而制冷剂侧热阻所占比值逐渐减小,但制冷剂侧热阻总小于水侧热阻;对换热器进行综合性能进行评价时,以表面传热系数与压降的比值(单位压降表面传热系数)为指标,发现该比值均随质量流量的增加呈先减小后增大的趋势,并随着冷凝温度的降低、管径的减小而增大。     

R417A热泵热水器性能及螺旋套管冷凝器换热研究

本文以R417A为工质,在冷凝器不同进水温度、不同进水体积流量时,测试了空气源热泵热水器的运行性能及螺旋套管冷凝器的换热特性,为制冷空调及热泵系统的工质替代提供参考。实验工况为:冷凝器入口水温20～55℃,冷凝器进水体积流量为0.6～1.0 m~3/h,环境温度分别为15、29℃。结果表明:冷凝器进水体积流量一定时,随入口水温的升高,冷凝器总换热量、总传热系数减小,压缩机排气压力、输入功率增大,热泵热水器制热量、制热性能系数COP下降。冷凝器入口水温一定时,随进水体积流量的增加,冷凝器总换热量、总传热系数增大,压缩机排气压力、输入功率减小,热泵热水器制热量、COP增大。实验工况范围内,与环境温度为15℃相比,环境温度为29℃时的冷凝器总换热量、总传热系数、排气压力、吸气压力、输入功率、制热量、COP均较高。     

房间空调器变工况性能实验研究

利用焓差法空调器性能实验台对一台风冷空调器的变工况性能进行实验研究,得出了蒸发器迎面风速、冷凝器迎面风速对蒸发压力、冷凝压力、过冷度、过热度、制冷量和COP的变化曲线,以及蒸发器、冷凝器进口空气温度对制冷量和COP的影响规律。     

R290/R600a混合工质制冷系统泄漏点对系统性能的影响

混合工质在不同位置的泄漏所引起的系统中工质对组分比例发生变化会对制冷系统的性能产生很大影响。根据混合法则,从理论上研究R290/R600a工质对泄漏率在5%~40%范围内8种泄漏率条件下,系统工质对组分变化的规律。按照理论计算的要求建立制冷系统工质泄漏实验台,对实验台在4种泄漏率条件下的蒸发压力、冷凝压力、制冷量和COP进行研究。计算和实验结果表明,在蒸发器出口和冷凝器入口处的泄漏使低沸点组分R290在工质对中的比例增大,系统制冷量增加且COP下降;在蒸发器入口和冷凝器出口处的泄漏使高沸点组分R600a在工质对中的比例增大,系统制冷量下降且COP上升。     

PVDF全塑蒸发器的制备及其性能研究

针对金属蒸发器易腐蚀结垢的缺陷,提出了全塑蒸发器的概念.设计和制备了以PVDF微孔膜为分布器、以PVDF毛细换热管为传热介质的全塑蒸发器,建立单效蒸发实验装置,研究了全塑蒸发器的传热性能.结果表明,在实验参数范围内总传热系数随着冷流体质量流量、冷流体进口温度、热流体质量流量、二次蒸汽蒸发温度的增大而增大;当热流体为373K饱和水蒸气、热流体质量流量2.5kg/h、冷流体进口温度308K、冷流体质量流量10.8kg/h、二次蒸汽的蒸发温度为358K时,全塑蒸发器总传热系数可达1 040 W/(m~2·K).     

压缩式制冷空调机组壳管式换热器的传热强化研究进展

冷凝器和蒸发器是压缩式制冷空调机组中的重要设备,其传热系数的高低直接影响机组的效率和成本.采用强化传热技术是提高冷凝器与蒸发器传热性能的关键.对于管外冷凝传热强化,在Turbo-C管的基础上,将翅片从翅顶到翅根完全割裂,形成断裂的三维翅片管,以减少表面张力作用下冷凝液在传热管表面粘滞特性对传热的影响.采用螺旋隔板替代冷凝器和干式蒸发器的弓型隔板,能改善壳程流体的流动与传热性能;针对降膜蒸发器的降膜蒸发区与满液蒸发区的不同特点,应分别采用不同类型的强化管,以提高蒸发器传热系数.     

压缩式制冷空调机组壳管式换热器的传热强化研究进展

冷凝器和蒸发器是压缩式制冷空调机组中的重要设备,其传热系数的高低直接影响机组的效率和成本。采用强化传热技术是提高冷凝器与蒸发器传热性能的关键。对于管外冷凝传热强化,在Turbo-C管的基础上,将翅片从翅顶到翅根完全割裂,形成断裂的三维翅片管,以减少表面张力作用下冷凝液在传热管表面粘滞特性对传热的影响。采用螺旋隔板替代冷凝器和干式蒸发器的弓型隔板,能改善壳程流体的流动与传热性能;针对降膜蒸发器的降膜蒸发区与满液蒸发区的不同特点,应分别采用不同类型的强化管,以提高蒸发器传热系数。     

板翅式蒸发器液冷系统的实验研究

提出并搭建了一套采用氟里昂蒸气压缩循环的液体冷却试验系统,其中采用板翅式换热器作为蒸发器,R22作为制冷剂,热水作为载冷液体提供制冷剂蒸发所需热量。实验结果表明：在实验参数范围内,蒸发器单位面积制冷量为：2440—9760W／m^2,总传热系数为80—600W／（m^2．K）,制冷剂侧传热系数为90-1065W／（m^2．K）,蒸发器内制冷剂侧压降为7—17kPa;制冷量及蒸发器压降均随水进口温度的升高而增大,而传热系数随水进口温度的升高先增大而后减小;制冷量、传热系数及压降均随毛细管长度及水流量的增大而减小,随充灌量的增大而增大。     

低温热管传热特性的实验研究

搭建了一套低温热管传热性能测试实验台,基于一种新型矩形内翅片低温热管,首次在-60℃至-40℃的温度下探究了冷凝温度和加热功率对热管稳态等温特性的影响,以及蒸发段和冷凝段长度变化对蒸发传热系数、总热阻值和当量导热系数的影响。研究结果表明:相同工况下,热管的轴向温差随着冷凝温度的降低而减小,随着加热功率的增大而增大;蒸发段长度越大,加热功率越高,蒸发传热系数越大;冷凝段长度越小热管热阻值越低,蒸发段长度越小热阻值越大;当量导热系数随冷凝段长度的减少而增大,随蒸发段长度的减少而减小。     

过冷度对地热发电非共沸工质有机朗肯循环热力性能的影响

有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）是利用中低温地热能（< 150℃）发电的主要途径,在实际运行中,非共沸工质往往会冷凝至过冷状态。分析了冷凝过冷度对非共沸工质ORC热力性能的影响,建立了ORC、内回热（internal heat exchanger,IHE）ORC的热力学模型,以净输出功最大为目标函数优化了工质的蒸发压力,并开展了系统的㶲分析。结果表明：过冷度影响了工质与冷源换热流体间的温度匹配特性,受夹点温差的限制,随着过冷度的增加,工质的冷凝压力上升;过冷度亦改变了预热器和蒸发器的热量分摊,随着过冷度的增加,最佳蒸发压力亦上升。混合工质异丁烷/异戊烷的质量配比为0.4：0.6时,净输出功受过冷度的影响最大,当过冷度为2℃时,净输出功下降了4.36%。IHE回收膨胀机排汽的余热,提高了预热器入口温度,可提高过冷ORC系统净输出功0.55%。过冷度增大了冷凝器的㶲损失;采用内回热冷凝器的㶲损失降低了24.7%。     

R32水平单管内的蒸发换热特性

本文对2根不同孔径单管在饱和温度分别为0℃、5℃和10℃工况下进行水平管内R32蒸发换热的实验研究。采用热阻分离法得到管内制冷剂侧蒸发传热系数,以质量流量、饱和温度为影响因子,对实验结果进行单管热阻分析及综合性能评价。结果表明:管内传热系数及压降均随着质量流量的增加而增加,管径对传热系数影响较大,1#传热系数约为2#的1.1~1.3倍,不同质量流量下温度对传热系数及压降的影响比重不同;随着质量流量的增加,管外水侧热阻占总热阻的比例逐渐增大,管内制冷剂侧热阻占总阻值的比例逐渐减小;两根单管单位压降传热系数均随质量流量的增加而减小,在不同质量流量下饱和温度对参数的影响比重不同。     

家用空调系统制冷剂充注量的研究

对1台制冷量为2.5kW的家用空调器进行研究,建立该空调器稳态分布参数仿真模型。研究系统中各部件的制冷剂分布情况：冷凝器中制冷剂分布最多,随着充注量的增大,冷凝器中制冷剂量增大,份额由38.6%变化到62.1%,而其他部件中制冷剂量基本保持不变。从各部件充注量变化的角度分析充注量与系统其他参数之间的关系：当充注量增加时,系统冷凝温度、冷凝压力、排气温度、过冷度增加,蒸发压力略有下降,质量流量减小,COP值先增后减。重点研究充注量、COP和过冷度3者的平衡关系。     

自复叠制冷系统中套管式冷凝器的应用研究

自复叠制冷系统广泛应用于小型制冷装置,制取-40℃~-150℃之间的低温环境。套管式冷凝器在自复叠制冷系统中常用作冷凝设备,其特性与结构深刻地影响着制冷装置系统。自动复叠制冷系统用套管式冷凝器为研究对象,研究其冷凝过程特性和结构尺寸;在冷凝压力2.0 MPa,当R600a和R23混合工质的质量分数为7∶3时,计算其冷凝负荷为1610 W;根据混合工质和冷却水的换热系数,确定套管式冷凝器长度为4.842 m。最后对不同冷凝水流量的吸气温度、排气温度、蒸发温度,以及冷却水进出口温度进行了对比分析。     

强化传热技术在空调中的应用

众所周知,提高空调机热力循环过程中制冷剂的蒸发温度、降低其冷凝温度均能提高空调器的制冷系数。但是随着冷凝温度的降低和蒸发温度的提高,空调器的传热温差将会随之降低,蒸发器和冷凝器的传热条件恶化。虽然增大蒸发器、冷凝器的换热面积能解决这一矛盾,但是由此必然导致空调器体积增大、能重比降低。解决这一矛盾最为明智的方法就是利用现有的传热强化技术、强化冷凝器和蒸发器的传热实现空调机蒸发器、冷凝器的低温差传热。本文将简要介绍强化传热技术及几种能在空调设计中应用的强化传热管。     

R290空气源热泵蒸发器换热性能分析

利用软件EVAP-COND对采用制冷剂R290的空气源热泵翅片管式蒸发器进行仿真模拟,通过改变制冷剂质量流量和蒸发器进口风量对机组制冷量、压降等进行比较分析。结果表明:制冷量、总传热系数、管路压降随制冷剂质量流量增大而增大,但制冷量增幅逐渐减小;最佳制冷效果下的制冷剂质量流量和风量分别在120 kg/h和25 m~3/min左右;制冷剂质量流量不变时,风量变化对蒸发器制冷剂侧总压降影响不大。     

三联供水(地)源热泵机组的应用

介绍一种水侧转换的三联供水(地)源热泵机组,其主要特点是将冷凝器分成以显热交换为主的一级冷凝器和以潜热交换为主的二级冷凝器。通过对该机组及系统技术方案的分析,以及机组能效比和性能系数的计算,认为该机组可以充分利用冷凝热的潜热和显热分别对生活热水进行梯级加热,不必采用高温工质就能够满足生活热水和空调热水出水温度要求,达到最大化利用冷凝热的效果。     

空调器毛细管与充灌量匹配实验研究

实验测定了毛细管长度和制冷剂充灌量对空调器系统的蒸发压力、蒸发温度、冷凝压力、冷凝温度、整机功率和电流、制冷系统的制冷量和能效比以及蒸发器过热度、冷凝器过冷度的影响,得到毛细管长度和充灌量间的最佳匹配关系。