空调性能试验装置用分离组合式空气热回收器的试验研究

空调性能试验装置的能耗日益增多,节能意义重大。本文对分离组合式空气热回收器换热性能进行了试验研究,分析了充液率、环境温度及进风风量对空气热回收器的影响。试验表明,随着充液率的增大,换热量呈现先增大后减小的趋势,最佳充液率约为60%;当充液率一定时,随着室内外温差的增大,换热量增大;随着进风风量的增大,换热量也是增大的。     

不同工质沟槽式微热管传热性能实验研究

为了研究工质对沟槽式微热管传热性能的影响,通过试验对不同充液率下,不同工质对沟槽式微热管的温差、热阻与极限功率等性能的影响进行研究.结果表明:充液率对丙酮热管的温差变化影响较大,在相同情况下,丙酮热管需要更高的充液率.乙醇热管的温差性能较差,但充液率小的乙醇热管其热阻较小.水热管的极限功率最高,且在100%的充液率时,有着最为良好的传热性能,较另两种工质更适合用于高功率场合.该研究对实际生产和应用中的工质选择有着重要的参考意义.     

横管蒸发纵管冷凝式热管充液量、倾角对传热的影响

通过搭建试验台对横管蒸发纵管冷凝式热管进行试验研究,分析该型热管在不同充液量和不同的倾角的情况下传热性能的变化。经分析发现,充液量和倾角两个因素都对该型热管的传热性能有很大影响。当倾角变化时,其热阻随倾角增加而不断增加且存在临界角。倾角在到达临界角之前热阻上升缓慢,倾角大于临界角后其热阻急剧增大。当充液量变化时,随充液量增大热管热阻先减小后增大;且在60%充液量时热阻最小,传热性能最佳。     

微沟槽热管传热性能实验研究

为研究充液率、真空度和长度对热管传热性能的影响作用,利用基于虚拟仪器技术的热管传热性能测试平台对直径6mm的微梯形沟槽热管在不同充液率、不同真空度以及不同长度等条件下进行实验测试.实验表明:微沟槽热管的最佳充液率在(75～100)%之间.热管内必须具备足够低的真空度,且充液率需根据真空度的不同适当调整.热管长度缩短可以提高其传热性能,但长度较短时,需适当提高充液率.     

甲醇/丙酮振荡热管的传热性能研究

作为高效传热元件,振荡热管在解决微小空间但热通量较高的电子器件散热方面具有独特的优势,其工质的选取对振荡热管的传热性能具有重要影响。采用甲醇、丙酮纯工质及两者不同配比(7︰1,4︰1,1︰4,1︰7)的混合工质,对不同充液率(45%,62%,70%)和加热功率(10~100 W)工况时的热阻特性进行试验,分析甲醇、丙酮工质的物性及其相互作用特性对振荡热管传热性能的影响,得到甲醇/丙酮二元混合工质振荡热管的传热特性。结果表明:小充液率时,振荡热管蒸发段均出现明显的烧干现象,混合工质振荡热管烧干时热阻较纯工质小,即在50 W时,甲醇、丙酮纯工质振荡热管热阻分别为1.509℃/W、1.484℃/W,而甲醇/丙酮1︰7时振荡热管热阻为0.88℃/W,其他配比时热阻在纯工质及混合工质配比1︰7之间,特别是在丙酮中加入少量甲醇(比如甲醇/丙酮1︰7)能有效地改善振荡热管的烧干情况;大充液率下,混合工质振荡热管热阻随着加热功率的增大变得较为平缓且相互之间相差不是不大,传热性能普遍较好。     

夏热冬冷地区回路热管应用于农村通信基站散热的特性研究

农村通信基站的能耗已逐年上升,夏热冬冷地区如何利用自然冷源来代替基站空调成为当前农村通信基站节能减排的核心问题之一。针对这一情况提出了一种应用于农村通信基站散热的铜/甲醇回路热管(LHP)装置,试验研究了不同布置方式、不同充液率以及不同空气流速下LHP的换热特性。研究结果表明:当LHP蒸发端布置在机柜3/4处,能有效降低机柜整体散热量,满足基站运行温度30℃界限,同时能优化LHP启动特性和基站换热特性;保证热管运行在最优工况下,热管充液率应为50%;为了提高LHP换热效率,机械送风风速维持在3~5 m/s,能满足LHP换热要求,并且降低了风机能耗;当机柜的设备散热功率为1 k W的时候,热阻达到了0.008 K/W左右,表明回路热管系统运用在基站散热具有良好的传热特性。     

泵驱动回路热管式能量回收系统的模拟分析与研究

为有效回收空调系统排风携带的能量以降低新风负荷,对气泵驱动回路热管系统和液泵驱动回路热管系统应用于排风热回收进行模拟计算,定量分析了系统在夏、冬季不同室内外温差运行工况下的换热量、温度效率和COP。分析结果表明,在夏、冬季工况下,两种系统具有显著的能量回收效果,换热量随着室内外温差的增大而增大,在小温差工况下,气泵驱动回路热管性能优于液泵驱动回路热管,而在大温差工况下,液泵驱动回路热管则更具优势。     

并联分离式热管内传热特性的试验研究

对一组毫米级的并联分离式热管进行了可视化试验研究。该热管由石英玻璃制成,蒸发段及冷凝段均由7根立管(内径为4 mm)组成,且蒸发段与冷凝段由绝热段(内径20 mm的横管)连接。采用甲醇为工质。本试验的目的是,揭示毫米级的小管径热管内部所存在的复杂的气液两相现象,更好地了解其运行特征。试验表明加热温度及充液率等对并联分离式热管的流型及热力性能有着重要的影响。     

组合式空调机组不同断面风速均匀度对供冷/热量的影响

对空调系统中调节空气状态的关键设备──组合式空调机组进行试验研究,相同工况、相同风量的机组处理空气能力随着断面风速均匀度不同而变化。试验发现,在额定风量分别为5000,10000,20000 m3/h的机组的供冷量、供热量随着断面风速均匀度从75%到98%变化时,机组的供冷量分别增加2.214,5.347,9.858 k W,供热量分别增加3.137,8.18,12.603 k W,即随着额定风量的增大,断面风速均匀度对机组的供冷量、供热量影响增大,当断面均匀度达到90%时,影响增幅变缓。     

复合中空热管传热性能研究

为了解决工业中的大量低品质烟气余热的回收利用和烟气酸露点腐蚀导致设备容易失效的工程问题,提出了一种复合中空热管传热元件,介绍了其结构及工作原理;对其内部传热机理进行了分析,并对其启动特性、等温性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明:复合中空热管在外管壁温度30℃时,加热时间2 min之内就能正常快速启动工作;在自然空气对流冷却条件下,具有较好的等温特性;复合中空热管的传热系数随着冷却水雷诺数的增加而增加;在加热蒸汽温度低于125℃的低温蒸汽加热条件下,当冷却水的雷诺数为6650时,复合中空热管的传热系数为1350W/(m2.℃)。试验研究结果为复合中空热管换热器的工程应用提供了基础。     

空调性能试验装置用热管空气热回收器的数值模拟

采用CFD方法对热管空气热回收器进行了数值模拟研究,分析了其冷凝段和蒸发段空气侧的温度场和速度场。模拟了不同管排组合方式、不同室内外温差及不同风量对热管空气热回收器换热性能的影响。结果表明,1对1管排组合的总换热量最大,2对2管排组合其次,4对4管排组合最小;并发现模拟结果与试验结果误差在5%以内,验证了所建模型的合理性。模拟结果为实际工程应用提供数据支持。     

电动汽车热泵空调系统微通道换热器适应性研究

探讨管翅式换热器和多流程微通道换热器在同一电动汽车热泵空调系统中的性能差异,为电动汽车热泵空调系统中微通道设计和结霜控制的后续研究提供依据。试验比较在不同测试工况下采用微通道换热器和管翅式换热器的热泵型电动汽车空调系统的制冷特性及制热特性,结果表明:系统采用微通道换热器,车内外换热器体积分别减少57.6%和62.5%,有效减轻空调系统重量,有利于增加电动汽车续驶里程;制冷剂充注量减少26.5%,有利于降低温室效应。制冷工况下,系统制冷量和制冷系数分别降低4.1%～10.7%和1.7%～4.8%,说明将多流程微通道换热器应用于热泵系统还存技术难点,需要在微通道换热器流程设计、流量分配及压降等方面进行改进;制热工况下,系统制热量和制热性能系数分别降低1%～5%和4.2%～9.7%,但单位面积制热量提高16.7%～21.0%,当室外温度低于7℃时,室外侧微通道换热器出现严重结霜,极大影响系统的制热量和制热性能系数,需要进一步研究换热器结霜特性及融霜控制策略。     

联合室内排风能量法的空气源热泵的结霜情况分析

提出了一种联合室内排风能量法的空气源热泵系统,即将室内排风与环境空气混合,然后再通过空气源热泵的室外换热。该方法既可以缓解空气源热泵系统结霜问题,又为室内热排风热量回收提供新途径。利用全国18个城市的气象数据对该方法的适用性进行分析:室内排风状态为16℃/30%和24℃/60%时,空气源热泵室外机结霜概率分别减少0%~36.17%和10.97%~68.17%。并依据结霜改善情况将该方法的适用性分为4种:不适用、可以采用、建议采用和应当采用。其中,北京、济南、太原、兰州和石家庄5个城市属于应当采用该方法的地区。     

R417A热泵空调换热器的温度分布特性

对一台以R417A为工质的热泵型房间空调换热器在不同室外干、湿球温度工况下的温度分布情况进行了试验研究和分析.通过对管翅式换热器温度分布规律的研究,找出其换热特性,在对试验结果进行综合分析的基础上,提出了优化设计建议.     

干盘管系统冷冻水流量调节试验研究

通过对独立新风加干式风机盘管空调系统在不同室外工况下的试验研究,分析了冷冻水流量调节对空调系统性能及室内温湿度影响。结果表明,随冷冻水流量增加,系统提供的显热制冷量及潜热制冷量增加,而提供的冷量显热比减少;当冷冻水不能满足新风机组制冷要求时,增加水流量可以明显降低室内冷量显热比,在冷冻水流量满足新风机组制冷要求的基础上增加水流量,对新风机组的制冷量及室内显热比的影响不大;增加冷冻水流量对室内温度影响较大,而对室内相对湿度影响较小。     

毛细管吊顶联合独立新风空调系统供暖室内热环境的试验研究

通过搭建毛细管吊顶加独立新风系统试验平台,测试了不同供水温度和供水流量下,毛细管吊顶的换热效果、室内空气垂直温度分布和围护结构温度分布;进一步,在毛细管吊顶联合独立新风系统运行工况下,测试了室内垂直温度分布和围护结构温度相应特性。试验测试结果表明,回水温度值越高,在测试时间内毛细管吊顶的平均换热量越大;供水流量值越大,毛细管吊顶换热量越大。毛细管吊顶单独供暖时,室内0.5到2m竖直高度方向存在2℃温差,吊顶不同测点最大温差在2℃左右。毛细管吊顶联合独立新风系统供暖时,室内竖向温度变化不明显,吊顶不同测点最大温差在1℃左右。     

蒸发冷却与半导体制冷相结合分体式蒸发空调器的试验研究

设计制作了蒸发冷却与半导体制冷相结合分体式蒸发空调器的试验样机,在标准的空调焓差检测实验台上,模拟室内外侧空气温湿度,在室外侧干球温度34℃,湿球温度18²3℃之间的工况下,对该分体式蒸发空调器的冷水的温度、流量,冷风的温湿度进行了试验。结果表明,该分体式蒸发空调器在室外工况湿球温度20℃以下不开启半导体制冷装置即可满足需要;配合4组半导体制冷装置即可满足室外工况湿球温度23℃时需要,同时也保证了半导体制冷装置较高的能效比;得出了该分体式蒸发空调器的最佳气水比为2,亚湿球效率为110%。进而为分体式蒸发空调器的优化设计与产品开发奠定基础。     

高温热管换热器的研究与工业应用

介绍了以液态金属热管技术为代表的高温热管换热器的研究与工业应用。研究内容涉及液态金属热管传热性能及其传热极限的研究、高温热管换热器整体传热特性及效率的试验研究、液态金属热管工业应用安全性的研究、低合金钢－液态金属热管相容性的研究、高温热管换热器的模拟优化研究。基于理论及实验研究基础，高浊热管换热器得以在工业领域应用，介绍了高温热管热风炉与高温热管取热器的工业应用实例。