数据机房用蒸发冷凝式冷水机组与自然冷却风冷式冷水机组的性能对比分析

采用理论分析和计算相结合的方法,对蒸发冷凝式冷水机组和自然冷却风冷式冷水机组在数据机房应用中的能效比、运行费用等进行对比分析。结果表明:在常规制冷工况下,蒸发冷凝式冷水机组的COP比自然冷却风冷式冷水机组高58.5%,年运行费用是自然冷却风冷式冷水机组的63.4%;在自然冷源工况下,蒸发冷凝式冷水机组的COP高达30.5,比自然冷却风冷式冷水机组高32.6%。随着环境温度的升高,2种机组的制冷量和COP均有所下降,而蒸发冷凝式冷水机组下降幅度较小。     

可倾瓦多孔质轴承⁃转子系统动力学特性的实验研究

基于可倾瓦多孔质轴承搭建了可倾瓦多孔质轴承?转子系统实验台。在分析多孔质可倾瓦渗透特性的基础上,研究了不同供气方式、不同供气压力和不同转子不平衡量等因素对该轴承?转子系统动力学性能的影响。研究表明：多孔质轴瓦的渗透率与供气压力无关;转子同步振动的临界转速随着轴承整体供气压力增加而减小,临界共振振幅随供气压力增加而变大;增加上轴瓦组供气压力对转子的同步振动影响较小,对次同步振动有一定的抑制作用;转子振幅随下轴瓦组供气压力增加而增大,临界共振转速随下轴瓦供气压力增加而减小;转子不平衡量可以激发转子次同步振动的出现。     

不同负荷下空气源冷水机组性能的实验分析

为确保冷水机组压缩机安全运行,在装置运行中设置了低压保护、高压保护、排气温度保护和压差保护等联锁保护,并通过调节冷源出口温度、环境温度对压缩机饱和吸排气温度进行调节。装置运行结果显示:相同饱和吸气温度下,环境温度随着装置负荷的降低、风机转速的增加而升高;装置制冷量随着负荷的增加、饱和排气温度的降低而增大,但其受风速的影响并不大;使用COP对装置性能进行综合评价,COP随着饱和排气温度的升高而降低,此外,在高饱和排气温度下,COP受装置负荷、风速等影响较小,而在低饱和排气温度下,COP随着负荷的增大、风速的降低而增大。     

大型离心式冷水机组变工况性能分析与试验研究

对名义制冷量为800 Rt的离心式冷水机组在不同蒸发温度、冷凝温度和负荷率条件下的性能进行研究,结果表明:随着蒸发温度的升高,机组COP直线上升;随着冷凝温度的升高,机组COP直线下降;随着负荷率从100%下降到60%,机组COP基本保持不变,但负荷率低于60%后,机组COP呈现快速减小的趋势。以上研究数据为离心式冷水机组的实际应用提供数据支撑。     

无油线性压缩机变容量制冷性能实验研究

无油线性压缩机具有结构简单紧凑、效率高和寿命长等优点,在航空航天热控领域具有巨大的发展潜力。针对实验室研制的无油线性压缩机进行变容量制冷性能研究,分析行程和余隙容积变化对压缩机的制冷性能受的影响。实验结果表明,在冷凝温度为48℃,蒸发温度为10℃,热沉温度维持15℃,行程从6.5 mm增加到8.9 mm时,压缩机的制冷量会随行程的增大而增大。在行程为8.9 mm时,最大制冷量为180 W;系统的COP和压缩效率会随着行程的增大先增大后减小,在行程为7.9 mm时,具有最高COP和压缩效率,分别为1.78%和30.6%。在冷凝温度为55℃,蒸发温度为10℃,热沉温度稳定在15℃,系统的余隙长度从0.1 mm增加到1.1 mm时,随着余隙长度的增加,压缩机的制冷量、COP和压缩效率会逐渐降低。电机效率会随着余隙容积的增加先升高后降低,在余隙长度为0.9 mm时,电机效率为78.4%。     

复叠式制冷系统中R744替代R23的理论分析

本研究对复叠式制冷系统R744/R404A和R23/R404A进行了理论与对比分析。分析了高低温压缩机的排气温度、压缩机的功耗、系统的COP、系统的火用率以及各个部件火用损失的变化规律。研究结果表明:复叠式制冷系统随着蒸发温度的升高,其最佳低温循环冷凝温度增大,且存在一个最佳的COPopt所对应的最佳低温循环冷凝温度T4 opt;高低温压缩机的排气温度随蒸发温度的升高而降低;系统的COP随蒸发温度的升高而增大;系统的火用效率随蒸发温度的升高而降低先增加后减小;系统的火用损失随蒸发温度的升高而降低。     

基于冷水机组进水温度优化控制的节能效益分析

在过渡季节容易发生冷水机组进水温度过低的现象。本文对实际运行冷水机组的COP与冷水机组进水温度的关系进行实测,提出通过提高冷水机组进水温度降低过渡季节冷水机组能耗的方法,并对该方法的潜在节能效率和经济效益进行分析。结果表明:实测冷水机组的COP最大值出现在冷水机组进水温度为12.4℃时,随着进水温度的下降,COP迅速降低;采用适当提高冷水机组进水温度方法的节能潜力可以达到50%。     

NH3/CO2复叠系统性能分析

基于氨/二氧化碳复叠系统理论循环,研究了低温级蒸发温度、冷凝温度和冷凝蒸发换热温差对各过程损率、循环效率和COP的影响。低温级蒸发温度升高,蒸发过程损失减小明显,循环效率和COP增加;低温级冷凝温度升高,循环效率和COP均呈先上升后下降趋势,最优的冷凝温度为-10℃;冷凝蒸发换热温差,对循环效率和COP具有重要影响。     

不同制冷剂对气悬浮压缩机电机冷却及系统性能的影响

电机冷却是保障气悬浮离心制冷压缩机可靠运行的关键。本文建立了气悬浮离心制冷压缩机的数学模型，分析了不同制冷剂(R134a、R1234yf、R1234ze(E))对电机冷却过程和制冷系统性能的影响。研究结果表明：采用R1234ze(E)时电机内部温度最高，电机永磁体最高温度比采用R134a和R1234yf时高60～90℃;采用3种制冷剂时电机的绕组平均温度均随冷却入口温度的升高而降低；采用R134a和R1234yf时永磁体最高温度均随冷却入口温度的升高而降低，采用R1234ze(E)的永磁体最高温度随冷却入口温度的升高先增后降，在冷却入口温度约为25℃时最高。冷却入口温度每上升4.5℃,电机冷却回路的出口干度下降约3%～5%。带电机冷却支路的系统与传统系统相比，电机温度可以控制在更安全的运行范围之内，但采用R134a、R1234yf、R1234ze(E)的系统COP分别降低1.23%～1.82%、1.23%～1.65%、1.14%～1.17%。     

闪发器热泵系统设计及试验研究

提出一种带有平行流换热器的闪发器热泵系统,在高温工况下利用平行流换热器对系统的控制电路板进行冷却。通过标准焓差实验室对不同工况下系统的性能进行测试,结果表明:在制热工况下,系统的制热量、功耗和制热COP分别对应一个最佳中间压力;随着环境温度的升高,其制热COP逐渐增大,但与常规热泵系统相比,其增加的幅度逐渐减小;当室外环境温度高于7℃时,其COP反而比常规热泵系统低,由此可见,该系统在低温环境下具有更优的制热性能;在高温制冷工况下,采用平行流换热器冷却控制电路板,可以使压缩机频率降低的幅度减小,从而间接增加制冷量,但压缩机的不可逆损失增大,造成系统的功耗增加,制冷EER减小,排气温度上升。     

敦煌莫高国际机场T3航站楼空调系统设计及运行分析

敦煌莫高国际机场T3航站楼空调系统的冷源侧为蒸发冷却冷水机组和螺杆式冷水机组,在夏季干热季节,空调系统只运行蒸发冷却冷水机组,对机组效率及候机区环境参数进行测试和分析。结果表明：蒸发冷却冷水机组出水温度在18.1℃左右,机组效率在97.3%左右,候机区域环境温度为26.1～26.4℃,相对湿度为39.6%左右,满足人体热舒适性要求。     

热障涂层HCPEB改性过程中的应力研究（英文）

通过有限元分析软件Abaqus,采用三维模型,对热障涂层表面强流脉冲电子束改性过程进行了数值模拟,分析了电子束轰击过程温度变化以及涂层系统内部应力的分布情况。计算结果表明,随着外界能量的增加,涂层温度随着涂层厚度的增加而降低;当外界能量消失时,冷却过程中,由于涂层表面和周围的热辐射和热扩散作用,陶瓷层表面最先冷却,此时陶瓷层内部温度略微升高,之后陶瓷层内部热能通过陶瓷层表面进行释放,最后整个涂层冷却到室温,温度随时间变化率高达106~107 K/s。冷却至室温时,应力随着陶瓷层厚度的增加呈现先减小后增大的趋势,而在涂层表面径向应力先减小后增大,达到0.5MPa后,应力开始减小至稳态值。     

冷水机组用永磁同步电机转子磁路选择

离心式冷水机组的能效水平较大程度上取决于压缩机电机的效率.本文基于280 kW永磁电机技术要求,从电机设计限制因素着手出发,对转子磁路结构分别采用内置式和表面式建模仿真,通过分析两种不同结构方案的涡流损耗及效率对比,验证了内置式磁路结构的永磁电机可以提高离心式冷水机组的COP指标与IPLV指标.     

气悬浮离心式制冷压缩机电机冷却过程模拟

离心式压缩机是离心式冷水机组的核心设备,气悬浮离心式制冷压缩机具有高速,无油,成本低等优点,是离心式压缩机的重要发展方向之一。气悬浮离心式制冷压缩机高速、紧凑的结构使其散热环境更加恶劣,需要更有效的冷却方式。建立了压缩机电机数学模型,数值模拟了不同进出口条件下制冷剂流场与电机温度场的分布。结果表明：绕组中心位置温度最高,靠近电机腔出口侧的端部冷却效果好于空腔侧,顺时针45°-180°方向冷却效果最好;增大入口压力会增强冷却效果,入口压力每增大93kPa,绕组温度下降2℃左右;入口干度在0-0.6之间冷却效果变化较小,入口干度大于0.6时冷却效果明显下降;增大回气压力会降低冷却效果,回气压力每增大40kPa时绕组温度升高3℃-4℃。通过研究压缩机电机轴向和周向的冷却差异,及不同进出口条件下压缩机电机的冷却情况,为不同工况下气悬浮离心式制冷压缩机电机冷却方案提供了思路。     

严寒地区空气源热泵供暖运行性能研究

基于TRNSYS软件建立空气源热泵供暖系统仿真模型,模拟空气源热泵供暖运行性能,对比分析不同供水流量、不同月份以及3个典型供暖日下的系统COP。研究结果表明:室内温度及系统COP随室外温度的升高而升高,系统耗电量随室外温度的升高而降低;当室外温度恒定时,室内温度和系统耗电量随供水流量的增大而增大,但系统COP随供水流量的增大而降低;供暖期开始和结束时,空气源热泵运行性能稳定、满足供暖热舒适需求,供暖期室外温度最低时不宜单独使用空气源热泵。研究结果可为空气源热泵供暖系统在包头地区的应用提供指导。     

R134a空气源热泵热水器实验研究与性能分析

对一台工质为R134a的空气源热泵热水器样机进行了实验测试,研究了在环境温度为20/15℃工况下,最佳充灌量(1500 g)的70%,85%,100%和115%下的系统特性,并在最佳充灌量下研究了膨胀阀开度分别为30%,45%,60%时的系统性能。结果表明系统性能随充灌量增加呈先增大后减小趋势。膨胀阀开度对系统逐时COP影响较大,在水箱温度超过32℃时,增大膨胀阀的开度可以提高系统的COP。此外,基于实验研究,论文对系统损失进行了分析。结论表明系统主要的损失分布在压缩机和冷凝器。系统效率随着水箱温度的升高而不断减小,在开度为30%和60%下,系统效率分别下降约8%和10%左右。     

冷冻水流量和温度对基于混合工质的双温冷水机组性能影响

为研究冷冻水流量与温度变化对基于大滑移温度非共沸工质双温冷水机组性能的影响规律,本文在大滑移温度非共沸工质的双温冷水机组实验台进行了多组实验研究。实验分别研究了非共沸工质R32/R236fa在不同质量组分比例(0.4∶0.6,0.5∶0.5,0.6∶0.4)下,冷冻水流量由0.25 m~3/h增大到0.45 m~3/h,以及高温冷冻水温度变化时,冷水机组性能的变化情况。实验结果表明,在冷却水进出口温度为32℃与37℃,高、低温冷冻水温度分别为7℃,16℃时,不同冷冻水流量下冷水机组的制冷效率(COP)最大为4.17,最小COP为3.27。此外,高温冷冻水温度变化对冷水机组COP存在明显影响。实验为大滑移温度的双温冷水机组的应用提出了数据基础。     

冷水机组能效的理论极限

分析了冷水机组的换热器热平衡,推导了其制冷性能系数极限值的计算方法。在GB/T18430.1—2007及AHRI550/590—2011规定的工况下,分别对水冷冷水机组及风冷冷水机组的制冷性能系数COP的极限值及综合部分负荷性能系数IPLV的极限值进行了计算。结果表明,水冷冷水机组在GB/T18430.1—2007下的满负荷COP的极限值为10.01,IPLV的极限值为14.51,在AHRI 550/590—2011下的相应值分别为10.07及17.30。风冷冷水机组的相应值分别为7.37/10.25及7.30/16.11。风冷冷水机组盘管换热面积的大小及效率的高低会直接影响空气的温升大小,进而决定冷凝温度的高低,如果不能通过改进盘管设计、增大换热面积、提高盘管换热效率的方法,使满负荷下的盘管空气温升低于10℃,风冷冷水机组满负荷COP的极限值只有7.37,IPLV不可能超过10.25。     

R410A单工质复叠制冷系统高低温变频㶲分析

针对R410A单工质复叠制冷系统进行了运行特性及能量分析,采用常规?分析方法计算了各组成部件及整个系统的?损和?效率.结果表明,分别增大高温级和低温级压缩机频率,系统的制冷量均增大,系统制冷系数COP均先增大后减小,低温蒸发器、低温压缩机和高温压缩机的?损均较高,是系统薄弱部位所在.当高低温级压缩机频率高于200 Hz...     

风冷太阳能双级氨喷射制冷系统冷藏工况性能分析

通过建立数学模型,对额定制冷量为9.4kW的冷藏库用风冷太阳能双级氨喷射制冷系统进行了变工况性能分析.该系统的制冷量随冷藏温度升高而增大,随环境温度升高而减小,随太阳辐照度增强而增大;COP的变化规律与制冷量类似,其差别是随太阳辐照度增强先迅速增大,但当太阳辐照度增大到一定程度后,COP的变化趋于平缓.在正常使用条件下(冷藏温度不低于4℃,环境温度不高于38℃,太阳辐照度不低于500W/m2),系统的制冷量为6.3～26kW,COP为0.042～0.087.该系统能较好地与亚热带典型城市南宁的果蔬盛产季节气候条件相匹配.