跨临界CO_2热泵系统性能的试验性研究

为提高跨临界CO2热泵热水机的效率,通过搭建跨临界CO2热泵系统试验台,研究其性能,并找出其运行规律。试验结果表明:当终止水温度恒定,在某一蒸发温度下,热泵系统的制热量随着高压侧压力的升高先升高后降低,系统的COP存在一个最大值,即存在一个最优高压侧压力Popt;蒸发温度越高,系统的COP越高;同轴套管式换热器的内管用螺旋管代替圆管后,系统运行更加稳定,COP也有提高。     

CO_2跨临界热泵系统的优化与实验研究

为了提高CO2跨临界循环的性能,对系统每个部件以及整个系统的优化研究是非常必要的.因此提出了以基于系统的优化目标函数对CO2换热器的结构敏感性进行优化计算,分析了优化目标函数COPm随气体冷却器和蒸发器管径和管长的变化.计算结果表明,CO2跨临界循环系统应选择小管径和长管长.同时对优化后的新系统进行了模拟计算,其COP和制冷量分别比原系统提高了15%和18%.根据优化结果以及原有系统存在的问题,对换热器及相关部件进行了设计加工,进而建立了新的CO2跨临界水水热泵实验系统.结果显示,新系统的COP和制冷量提高了30%左右.总之,实验测试数据验证了模拟计算结果的正确性,所得结果有助于对CO2跨临界水-水热泵系统进行改善.     

跨临界CO_2热泵系统变工况性能的试验研究

为研究CO_2在热泵领域的应用,本文通过搭建跨临界CO_2热泵系统实验台,对其在变工况条件下的性能进行研究和分析,找出热泵系统性能系数最佳的工况条件,为跨临界CO_2热泵系统推向市场化提供试验依据。试验结果表明:当出水温度tter,w超过50℃时,随着热泵系统的高压压力Pcond升高,系统的性能系数(COPH)呈现先升高后降低的特点,有一个峰值,该峰值所对应的高压压力就是最优高压压力Popt;且蒸发温度tev越高,热泵系统的COPH也随之升高。     

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。     

CO_2跨临界循环中绝热毛细管性能试验研究

搭建了CO2跨临界循环毛细管性能试验台,通过控制变量法,分析了毛细管尺寸(管径、长度)和系统运行工况(入口压力、入口温度)等参数对毛细管质量流量的影响趋势和程度,而且发现:即使在非临界流的情况下,蒸发压力对质量流量的影响也很小。运用量纲分析法计算出了毛细管质量流量无量纲试验关联式:根据毛细管出口压力、入口温度、管径和长度可计算出毛细管CO2质量流量,并对该方程的可靠性进行了分析。结果表明:95%的预测值和试验值偏差维持在了±10%以内。     

CO_2跨临界制冷系统的运用研究

制冷系统的能源和污染问题,成为相关学者和企业研究的重点。CO_2的使用可以代替氯氟烃,满足节能、环保需求。因此,从CO_2跨临界制冷系统的原理出发,介绍CO_2跨临界制冷系统的设备组成,阐述该制冷系统在不同行业的运用。     

电动客车变频热泵空调系统及其性能的试验研究

介绍了一套电动客车变频热泵空调系统,对样机在不同压缩机频率和不同风扇电机频率下的制冷/制热性能进行了试验研究,得出了相应的试验曲线,并分析了压缩机频率、风扇电机频率对系统性能的影响。电动客车采用变频热泵空调系统,通过调节压缩机和风扇电机的运转频率,可以达到提高空调系统性能和节能的目的。     

热源与热汇对跨临界CO_2系统性能的影响

跨临界CO2系统性能不仅受到排气压力的影响,而且对热源热汇温度的变化也十分敏感。介绍了具有双节流阀装置且带有平衡储液器的跨临界CO2制冷热泵试验台,并改变热源和热汇温度条件对系统进行了多工况对比性试验研究。结果表明:当热汇温度15℃一定,热源从15℃上升到25℃时系统制热COPH平均每5℃上升4.4%左右,反之热源温度25℃一定,热汇从15℃上升到25℃,系统制冷COP平均每5℃下降6.8%左右。且热源温度对冷冻水出水温度影响较大,而热汇温度对其影响较小,无论是热源或热汇温度平均每改变5℃对冷却水出口温度的影响范围在0.7℃到1.9℃左右。     

跨临界CO_2制热系统最优排气压力的模拟研究

为了更加方便快速地研究跨临界CO_2制热系统的系统性能变化情况,以及找到系统的最优排气压力,在Modelica/Dymola软件平台中进行了跨临界CO_2制热系统的建模和仿真,并提出了相应的最优排气压力关联式。通过对环境温度为-20~30℃、热水出口温度为60~85℃、水入口温度为5~50℃大范围工况下系统性能的仿真,结果表明:在相同的工况下,随着排气压力上升,跨临界CO_2制热系统存在一个最优COP,对应该COP的压力为最优排气压力。最优排气压力随环境温度和热水出口温度的升高而升高,随水入口温度的升高而下降。在此基础上,提出了在热水出口温度为70℃下最优排气压力与环境温度和水入口温度的拟合关联式。该结果可为水入口温度为5~50℃、环境温度为-20~30℃的跨临界CO_2制热系统性能测试提供理论依据。     

CO_2跨临界循环和氟利昂制冷剂循环性能分析

本文以R134a、R290和CO2制冷剂为研究对象,分别对三种单、双级循环的性能进行对比。结果表明,随蒸发温度增加、压缩机效率升高和冷凝器出口温度降低,所有循环性能均提高,单级CO2循环存在最优排气压力;用膨胀机代替节流阀可以显著提高CO2跨临界循环COP;低压级压缩机的效率比高压级压缩机对系统性能影响明显。双级循环中,CO2循环最优中间压力远高于其它两种循环。本研究为高效、节能的空调和热泵产品开发提供基础资料。     

中压补气型纯电动客车热泵空调系统性能试验研究

针对纯电动客车热泵空调系统在夏季高温和冬季低温环境下系统性能严重衰减的问题,开发了一种带经济器的中压补气型纯电动客车热泵空调系统,试验研究了系统在50 ℃和-20 ℃环境温度、不同压缩机转速下的性能。结果表明,采用中压补气技术后,系统排气温度降低;当压缩机转速从2 000 r/min升高到5 000 r/min过程中,在50 ℃超高温环境下,中压补气系统制冷量增加了1.4%～6.5%,压缩机功率增加了0.7%～3.4%,COP_c提高了0.3%～3.3%;且在-20 ℃超低温环境下,中压补气系统制热量增加了10.1%～14.3%,压缩机功率增加了1.3%～5.8%,COP_h增加了8.0%～9.5%。     

跨临界CO_2热泵中间换热器对系统性能的影响研究

为了研究跨临界CO_2热泵系统中间换热器对系统的影响,采用基于Modelica语言的仿真平台Dymola,建立了跨临界CO_2热泵的系统模型。从系统COP、制热量、蒸发压力和温度、气体冷却器CO_2出口温度以及过热度等方面,着重分析了中间换热器的有/无对系统性能的影响。结果表明:有中间换热器的系统运行性能更好,运行也更加稳定。在规定工况下,有中间换热器比无中间换热器的系统最优COP要高1.6%,且最优排气压力降低5%;中间换热器有效地降低了蒸发压力,由于系统质量流量较小,系统换热更加充分,从而减小了气体冷却器出口CO_2与水的换热温差;同时,有中间换热器的系统,存在过热度,过热度对热泵性能有直接影响,可以使排气温度升高,压缩机出口焓值增大,制热量增大。对中间换热器的分析研究,可以更加系统地了解CO_2热泵运行节点参数,为系统以及各元件设计提供参考。     

低温环境下纯电动客车热泵空调系统制热性能试验研究

针对纯电动客车热泵空调系统在低温环境下制热量较低、系统制热性能衰减严重等问题,搭建了基于R410A的纯电动客车热泵空调系统试验台。试验研究了车外风机风量、环境温度及压缩机转速的变化对系统供热性能的影响。试验结果表明:车外环境温度由7 ℃降到-20 ℃时,系统制热量下降50.4%;采用补气技术后,系统COP_h仍可达到1.46,可见该系统在低温制热方面有较高的性能;压缩机转速从3 000 r/min增至5 000 r/min时,制热量提升74.4%,车外风量由60%增至100%时,制热量上升3%。     

CO_2跨临界循环中非绝热毛细管传热性能的试验研究

为了测试在相同工况下,CO2跨临界循环非绝热毛细管各区段的换热能力;并测试毛细管进口压力10MPa,进口温度39℃,蒸发温度7℃,制冷量1k W时,5种内径毛细管所需的长度,以及毛细管换热量随毛细管管径的变化情况,搭建了CO2跨临界循环试验台,进行了相关试验,试验结果表明:非绝热毛细管在超临界区域换热能力最强,亚临界两相区换热能力最弱,毛细管换热量随毛细管内径增大而增加。     

空调系统制冷剂充灌量与毛细管长度的优化匹配研究

在制冷剂充灌量和毛细管长度对空调系统性能影响进行数值仿真分析的基础上 ,建立了空调器制冷剂充灌量与毛细管长度的优化匹配模型 ,确定了以制冷量和EER为优化目标的制冷剂充灌量和毛细管长度的优化区间和制冷量最大以及EER最大时的制冷剂充灌量和毛细管长度 ,为空调器的优化设计匹配 ,提高空调器的性能奠定了基础     

纯电动公交客车电动空调系统建模及其影响分析

为了得到纯电动公交客车电动空调对整车性能的影响,对电动空调工作原理及其制冷负荷进行了分析研究;根据某款纯电动公交客车及其电动空调的基本参数,利用MATLAB/simulink建立了较高精度的电动空调模型,与AVLCruise中建立的整车模型进行了联合仿真实验,研究了在不同行驶工况下,电动空调的使用对纯电动公交客车整车性能的影响。研究结果表明,夏季条件下,不同行驶工况下电动空调的使用会使整车的续驶里程和经济性大幅度降低。     

电动燃油泵系统仿真及性能优化研究

根据电动燃油泵的结构和功能方面的特点,以AMESlm软件为基础创建了涡流式电动燃油泵系统仿真模型并通过计算仿真,发现了电动燃油泵存在启动响应时间长和启动后油压又提升过高等问题.本文通过添加电动燃油泵控制电路能够依据出油量大小的反馈,自动实时调节控制电压的大小,实现了对出油流量,出油压力等参数的优化,解决了问题.结果表明,这种仿真优化能够有效提升电动燃油泵性能,同时为电动燃油泵的优化提供了一种新的思路.     

电动客车车架设计及优化

对电动客车车架进行了结构设计,利用ANSYS Worbench按弯曲、扭转、制动、转弯等典型工况对车架进行了静力学分析;并利用ANSYS Worbench对车架进行模态分析和谐响应分析,以驱动电机的惯性力为激励,分析车架上驾驶室支架、车厢支架在其激励下的响应。最后根据分析结果,对车架进行优化设计,并分析验证。     

带回热器的跨临界CO_2制冷系统的试验研究

为了提高跨临界CO2制冷系统的性能,搭建了跨临界CO2制冷系统试验台,对带有回热器(IHX)和不带回热器的两种跨临界CO2制冷系统进行了研究。研究结果表明:在某一蒸发温度下,当冷却水出口温度为55℃的时候,系统的性能系数随着高压侧压力的升高呈现出先升高后降低的趋势,存在一个最大值;回热器可以提高系统的性能,带回热器的制冷系统的性能系数要比不带回热器的制冷系统的性能系数高约6%～10.5%。