喷射器极限工况特性实验研究

喷射器作为热驱动喷射式制冷系统的核心部件,其性能会影响整个制冷系统的运行效率。极限工况是指喷射器从可以工作状态到不能工作状态的极端工况,对该工况下喷射器的特性研究具有重要意义。本文自行设计并搭建了以R134a为制冷剂的喷射式制冷系统极限工况的实验装置,分别对引射流体质量流量为零的极限工况下不同喷射器工作流体压力及喷射器出口背压对缩放喷嘴出口背压的影响规律进行了实验研究。结果表明:极限工况下,喷嘴出口背压同时受工作流体压力和喷射器出口背压的影响,随工作流体压力升高而降低,随喷射器出口背压升高而升高。同时,得到该喷射器在工作流体压力为1.5~3.2MPa,且喷射器出口背压在0.66~0.96 MPa范围内的最低引射流体压力,为工程应用提供参考。     

泵内压降和水力损失耦合诱导泵内液氮空化研究

为了研究泵内压降和水力损失耦合诱导泵内液氮空化,采用Zwart空化模型和RNG k-ε湍流模型,并使用CEL语言将饱和蒸气压随温度变化函数关系式导入CFX软件中进行求解,对不同流量下低温泵的空化特性曲线进行分析。研究结果表明,低温泵内压力、温度和空泡体积分数分布与空化的发展程度有关,由于水力损失的作用,小流量工况下,泵内会出现涡状流,从而对叶轮内空化产生影响。     

高比转速斜流泵内部压力脉动特性的实验研究

为了研究不同工况下高比转速斜流泵内部压力脉动特性和规律,选取某高比转速斜流泵模型为研究对象,在斜流泵叶轮进口段至导叶出口段设置7个压力脉动监测点,采用微型压力脉动传感器采集不同工况下的压力脉动时域信号,并进行频域特性分析。实验结果表明,不同流量工况下,叶轮进口到导叶出口的压力脉动幅值依次降低,同时压力脉动所呈现出的周期性相似波动规律也依次减弱。叶轮进口压力脉动周期性相似波动规律较好,压力脉动幅值也最大,而叶轮出口受叶轮进口流动分离形成的低频大尺度漩涡及叶顶泄漏涡的影响,在小流量工况下的压力脉动周期性相似波动规律相对减弱。导叶进口只有在额定工况1.0Q_(opt)下压力脉动才有动静相干周期性相似波动规律,而导叶出口处的压力脉动幅值最小且在受到导叶数及其发生失速可能产生的低频大尺度漩涡和叶轮出口回流等漩涡的影响,在小流量工况下呈现较弱的周期性相似波动规律。此外,不同工况下叶轮进出口及导叶进口的压力脉动主频都是叶片通过频率,同时叶轮进出口还存在叶片通过频率的高阶谐波,但在导叶出口处的压力脉动主频随流量的变化而变化。     

家用CO_2热泵热水器系统试验研究

为了提高CO_2热泵热水器的性能系数,笔者所在单位设计了一台制热量为4.5 kW的CO_2空气源热泵热水器,试验研究了系统最优高压压力以及节流元件对系统的影响,试验表明,膨胀阀开度越小,系统效率越高,但过热度也会越高,综合考虑150步为最佳开度,名义工况下的最优高压压力为9.5 MPa,对应的制热系数为2.7。在热泵出水温度60~80℃范围内,平均提高1℃温度,系统能效比降低1.3%。寒冷工况下,仍能达到65℃的出水温度,说明了CO_2热泵在低温环境下的运行优势。     

余热排出泵内部不稳定流动数值模拟与实验研究

为了研究余热排出泵在多工况下内部流动特性,基于ANSYS CFX软件,采用SST湍流模型,对模型泵进行三维非定常数值模拟,获得了不同工况下余热排出泵的水力性能、内部流场结构和压力脉动特性,同时展开压力脉动实验研究,并与计算结果进行对比。研究结果表明:大流量(1.2Q_d)和设计流量(1.0Q_d)工况下,叶轮和导叶内部流动比较稳定,随着流量的减小叶片进口背面附近开始形成失速旋涡,流道内均发生不同程度的流动分离,且沿着流道向出口处发展;叶轮出口压力脉动主频为7f_z,受导叶叶片数影响;导叶和蜗壳出口的主频均为5f_z,主要由叶频决定;设计流量下各监测点处压力脉动系数幅值最小,越往小流量工况,幅值越大;说明在小流量工况下余热排出泵内部出现了不稳定流动现象。     

空间百瓦自由活塞斯特林发电机的实验研究

搭建了实验测试系统并对研制的百瓦自由活塞斯特林发电机进行性能优化实验,探究了板簧刚度、运行压力、外负载和冷端温度等因素对发电机输出功率、热电效率、运行频率、热端温度等输出特性的影响.结果 表明:同一工况下,配气、动力活塞板簧刚度均存在最佳值使得发电机的输出功率与热电效率最高,运行频率对前者的变化更为敏感.运行压力和外负...     

5W@80K自由活塞斯特林制冷机工况及重力特性实验研究

利用现有的脉冲管制冷机性能测试实验台,针对某型号自由活塞斯特林制冷机,设计了热端水冷器并进行了性能测试.实验研究了工作频率、充气压力、输入功率等参数对制冷机性能的影响规律,结果表明斯特林制冷机的最佳运行工况为充气压力2.0 MPa,频率42 Hz.改变冷头在竖直方向和水平面不同的朝向,实验结果表明冷头竖直向下时最低制冷...     

国内部分

90068 制冷机的负载对低温泵抽气特性的粉影响真空,1989,(5),1～6 讨论了制冷机负载特性的变化对现代低温泵的抽速、极限压强、抽气容量等抽气特性的影响。作为现代低温泵冷源的微型制冷机,在某些工况下,实际净制冷量随制冷温度、氦压力差等因素而变化,一级冷头负载的大小对二级冷头温度也有明显的影响。当影响严重时,会使泵无法工作。提出了维持低温泵正常工作的办法。     

中间压力对往复式液氢泵容积效率的影响北大核心CSCD

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分析得出结论,通过降低绝热系数、提高中间压力有助于提高容积效率,防止余隙容积内残余液氢在气缸吸液过程中汽化,更高的出口压力需要更高的中间压力以提高容积效率。     

离心泵流动诱导噪声的测量系统初探

为了探明离心泵流动诱导噪声的产生机理、传播特性和频谱特征,本文提出了一种基于水泵性能测试平台与虚拟仪器技术的流动诱导噪声的测量方法。首先拟开发基于虚拟仪器技术的动态信号测试系统;然后分别测量工频状态下离心泵在不同工况下的振动、脉动压力和诱导噪声信号,并通过比较泵效率曲线和诱导噪声时域特性曲线,以得到泵低噪声工况范围和高能效工况范围的关系;再者,分析变频调节工况中的测试信号频谱特征和变化趋势;最后,通过时频域分析得到随流量变化的噪声信号的特征频率变化趋势。     

运行参数对级联有阀线性压缩机的影响分析

大压比有阀线性压缩机为JT节流制冷机提供稳定的气源以及获取低温所需的压力,为了获得两级耦合的关键运行参数(运行频率、活塞行程、充气压力)对级联压缩机输出特性的影响,开展了相应的研究与测试。搭建了两级压缩机耦合实验台,通过改变工况条件,获得了两级压缩的输出特性:在运行频率均为40 Hz,满行程工作在0.215 MPa的充气压力下,获得了7.12的压比,8 mg/s的质量流量,压缩机效率为17.1%。     

利用生活废水余热的CO_2热泵系统

为了充分利用生活废水的余热,提出利用生活废水余热作为低温热源的CO2热泵系统,并分析生活废水温度、蒸发温度、气体冷却器出口温度、气体冷却器出口压力、吸气过热度、制取热水温度等参数对CO2跨临界循环热泵系统性能的影响,得出提高蒸发温度、降低气体冷却器出口温度、适当增加过热度会使系统的COP增大,且在生活废水温度为20℃,制取热水温度为60℃,蒸发温度为15℃的工况下,存在最优的气体冷却器出口压力(9.8 MPa),获得最大性能系数(5.5)。CO2热泵的能耗比空气源热泵、电加热器、燃气锅炉、燃油锅炉分别节约38.2%,80.7%,84.8%和82.7%,CO2热泵的年运行费用较低,空气源热泵、电加热器、燃气锅炉和燃油锅炉分别是其1.6倍、5.1倍、2.9倍和5.5倍。     

基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器名义工况的试验研究

搭建基于变频压缩机的跨临界CO_2热泵热水器试验台。在系统制冷剂充注量为950 g,测试工况为名义工况的前提下,分析电子膨胀阀开度和压缩机运行频率对系统参数,包括压缩机吸气温度和压力,排气温度和压力,系统制热量和制热性能系数COP_h的影响。试验结果表明:随着电子膨胀阀开度的增大,压缩机吸气温度降低,吸气压力升高,而排气温度和排气压力趋势性走低,中间偶有起伏;制热量随着电子膨胀阀开度的增大逐渐降低,制热性能系数COP_h在电子膨胀阀一定开度范围内存在一个最优值;压缩机吸气温度受频率的影响较小,吸气压力则随着频率的增加而降低,排气温度和排气压力均随频率的增加而升高;制热量随着频率的升高而增大,制热系数COP_h最大值出现在低频率范围。     

φ500制冷机低温泵及其性能测试

介绍了φ500制冷机低温泵的系统组成及其结构设计的特点。着重叙述了泵的性能测试方法,并通过实验测试了其主要性能指标。泵的工作压力范围为10~(-1)～10~(-7)Pa,对各种气体均有较大的抽速,并具有操作使用方便、性能稳定可靠、系统清洁无油等优点。     

蜗壳不同心度对核主泵瞬态水动力特性研究

为研究核主泵在不同工况下运行的瞬态特性,基于RNG k-ε模型采用CFX三维非定常数值模拟方法分析其在4种不同同心度下压力脉动变化规律。结果表明,改变偏心距并未改变叶轮主频,随偏心距增加叶轮内压力脉动幅值先减小后增大。各偏心距在不同工况下压力呈相似规律变化,且波动次数等于导叶数目,即叶轮内流动状态受导叶影响较大。小流量工况下脉动幅值随偏心距增加波峰出现位置逐渐向下一时刻推移,且不同偏心距下压力脉动幅值差别较大;设计工况下叶轮流道内压力脉动幅值波动明显小于小流量工况,出口压力脉动幅值远大于进口。大流量工况时叶轮内各监测点压力脉动幅值在各偏心距下从叶轮进口到出口均呈不稳定波动,波动幅值远大于设计工况。偏心距为10~15 mm时核主泵运行压力脉动最小。     

叶轮隔舌间隙对离心泵性能和流动噪声影响的试验研究

搭建了离心泵流动诱导噪声测试台,采用四端网络法声学测试模型,试验研究了离心泵性能和流动噪声随流量的变化规律,分析了空化发生时的流动噪声特性。通过研究不同叶轮切割量对模型泵外特性、流动噪声声压级和空化性能的影响,提出叶轮和隔舌之间的最佳间隙值。研究结果表明：在高效区运行时,模型泵进出口流动诱导噪声均随流量先减小,至效率最高工况点达到最小,然后上升;各流量下,随着空化余量的减小,模型泵进口噪声总声压级先缓慢增加,再迅速上升,达到极值后缓慢下降;随着叶轮切割量的增加,模型泵扬程跟叶轮直径的平方成正比,最高效率点向小流量工况偏移,临界空化余量变小;综和性能和流动噪声考虑,模型泵叶轮和隔舌的最佳间隙率为15%;在间隙值小于最佳值时,切割叶轮能显著降低噪声并提高模型泵的临界空化余量,并且对模型泵出口流动噪声的影响比进口明显。     

推移活塞脉管制冷机的性能测试

采用了实验研究的方法,在宽广的温度范围内测试了推移活塞脉管制冷机在不同运行频率和不同充气压力下的工作性能。实验结果表明,在最佳运行频率附近,频率的变化对制冷机制冷效率的影响并不显著,最佳频率在实验范围内基本不随制冷温度而改变。在同一个工作频率下,存在一个最佳的充气压力使得制冷机的工作性能最佳。实验结果也表明了压缩机的功率因数并不显著影响制冷机工作性能。     

基于Flowmaster液环真空泵系统运行性能的研究

目前液环真空泵系统的研究主要侧重于实际应用方面,有关系统性能的基础研究非常有限。本文采用流动系统模拟软件Flowmaster对液环真空泵系统进行建模计算,探讨了系统运行工况与液环泵性能和装置性能的相互关系,得到了液环泵参数(转速、叶轮尺寸)和装置参数(管路长度、管路内径、阀门开度、被抽容器压力)对液环真空泵系统运行工况及性能的影响规律,为工程设计及应用提供理论依据。     

CO2热泵热水系统试验研究

为了提高CO2热泵热水系统效率,针对CO2热泵系统跨临界循环特性,采用试验方法研究系统高压压力及回热循环对系统效率的影响。试验结果表明：系统排气压力对循环效率有显著影响,不同工况存在不同的最优压力;采用回热循环能够明显提高系统的制热能力和能效,系统能效最高可提高11%。同时,给出关于CO2热泵热水系统设计的一些参考建议。     

以低温泵为主泵的真空检漏系统研究

由于分子泵对氦气有较大抽速,因此在真空检漏系统中通常用分子泵作为主泵,但当检漏容器很大时需要大量分子泵。低温泵具有清洁无油、抽速大的优点,如果在检漏系统中能够采用低温泵作为主泵,可以大大减少真空泵数量。本文对以低温泵为主泵的真空检漏系统进行了实验研究,并对实验现象进行了分析。研究结果表明,低温泵可以有效提高检漏系统的工作真空度,对检漏系统的有效灵敏度影响很小,但以低温泵为主泵的检漏系统的反应时间比以分子泵为主泵的检漏系统反应时间长。