水冷式小空间热电制冷器结构设计与性能分析

基于一种不依赖模块规格型号和换热设备几何参数的热电制冷系统分析方法,建立了热电制冷装置有限时间热力学分析模型。针对水冷式小空间热电制冷器的基本结构,构建了一个由8个商用热电制冷片组成的小型热电制冷器,分析了工作电流、填充系数等对制冷性能的影响,与空冷式热电制冷器性能进行了比较,分析了传热条件对装置性能的影响,所得结果可为水冷式小空间热电制冷器的设计与运行提供参考。     

基于热管散热的串联式两级热电制冷器制冷性能综合分析

针对基于热管散热的串联式两级热电制冷器,建立了有限时间热力学模型。通过热阻分析的方法建立了热电制冷器的一维热阻网络图并给出了冷热端热阻的具体计算方法。以制冷率、制冷系数、热力学完善度和极限制冷温差为性能指标,用数值算例的方法研究了工作电流、热电单元分配比、热电单元横截面积、热电单元长度、热管几何参数(冷凝段长度和管芯厚度)和制冷温差等关键参数对热电制冷器综合性能的影响规律。     

不可逆半导体固态热离子制冷器性能分析和优化

建立了考虑外部有限速率传热过程和热源间热漏的不可逆半导体固态热离子制冷器模型,基于非平衡热力学和有限时间热力学理论导出了热离子制冷器的制冷率和制冷系数的表达式;对比分析了不可逆热离子制冷器与可逆热离子制冷器的发射电流密度特性、电极温度特性以及制冷系数特性;研究了不可逆系统的制冷率与制冷系数最优性能,得到了制冷率和制冷系数的最优运行区间;通过数值计算,详细讨论了外部传热以及内部导热、热源间热漏损失、热源温度、外加电压、半导体材料势垒等设计参数对热离子装置性能的影响。在总传热面积一定的条件下,进一步优化了高、低温侧换热器的面积分配以获得最佳的制冷率和制冷系数特性。结果表明,由于存在内部和外部的不可逆性,热离子装置的发射电流密度及制冷系数都会明显降低;不可逆半导体固态热离子制冷器的制冷率与制冷系数特性呈扭叶型;合理地选外加电压、势垒等参数,可以使制冷器设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。     

半导体多级制冷器设计的(火用)效率分析

对半导体多级制冷器不同的设计方法作了介绍,提出了最大（火用）效率分析的设计方案,导出了各种设计方案的设计公式。建立了半导体单级到四级制冷器的数学模型,并进行数值计算。通过对各种设计方法的理论分析,指出了采用最大（火用）效率设计的独特之处及得出了半导体多级制冷器设计的一些重要结论。     

优化半导体制冷工况的理论分析

对半导体制冷的原理进行简单介绍,同时对三种不同工况下半导体制冷进行理论分析,导出使制冷量和制冷系数达到最大值时的电流值,并由此得出设计用的主要参数,给半导体制冷器的设计提供了依据。     

小型半导体制冷器的试验研究

本文设计了一种小型半导体制冷器。通过试验研究,得出了制冷器在不同工况下壁面和冷室中心点温度的变化曲线,对半导体制冷器的制冷性能进行了分析和评价,并提出了改进措施,为进行半导体制冷器的优化设计提供了依据。     

太阳能喷射式制冷系统性能分析

叙述了太阳能增压喷射式制冷的原理和系统工作过程. 探讨了太阳能喷射式制冷系统研究的进展状况.通过计算研究了多种制冷剂对喷射器工作性能和系统制冷系数的影响.应用数学模拟的方法,分析了太阳能增压喷射式制冷系统在实际日照条件下的工作性能.结果表明,这种系统能够利用太阳能提供实际需要的制冷量.     

再谈电锅炉用管状电热元件的应用

针对少数厂家对电热锅炉配套使用的金属管状电热元件了解不深,甚至在使用过程中出现一些误区等问题,介绍相关计算公式、产品系列,结合笔者工作经验,分析使用中出现误区的因果关系,从而使电热元件在应用中更加发挥其特有功能,提高电热锅炉的整体产品性能.     

回转式空气预热器蓄热元件传热特性实验研究

回转式空气预热器热力性能主要取决于蓄热元件,在蓄热元件传热特性试验台上,通过分段均匀电加热蓄热元件模拟其在锅炉烟道中的温度并控制其在不同的温度水平上,对不同蓄热元件板形在不同壁温、不同雷诺数下传热特性进行了比较试验,并对结果做出了简要分析.     

摩托车自动加浓阀的热力学研究

介绍了摩托车自动加浓阀的工作原理及性能特点.建立了关键元件--蜡式热动力元件的热力数学模型,并进行了试验验证与分析,试验表明:模型的构建是正确的,并可作为蜡式热动力元件的设计依据及研究参考;蜡式热动力元件的温度滞后性是影响自动加浓阀回程调节空燃比性能的主要因素.     

半导体制冷器温度场的数值分析

半导体制冷是一种高热流密度器件,在其制冷循环过程中,有珀尔帖（Peltie）、傅立叶（Fourier）和焦耳（Joule）三种热效应在共同起作用,其中珀尔帖热效应是半导体制冷的基础。由于半导体材料塞贝克（Seeback）系数a有正负之分,而且其数值通常有所差异,因此P、N型电偶对的微观传热机理是不同的。本文着重讨论了在稳定工作状态下半导体制冷器温度场的数学模型,并对该模型进行了求解,通过数值计算得到了半导体制冷器沿电偶臂长度方向的温度分布曲线,这对进一步弄清半导体制冷器的传热机理有重要意义。     

太阳能喷射/压缩复合制冷循环性能研究

研究了一种太阳能喷射/压缩复合制冷循环,由太阳能集热子系统、喷射制冷子系统及压缩制冷子系统组成,系统充分利用热电两种能源以及两种制冷方法各自的优点,优化喷射制冷子系统工作性能的同时,改善压缩式子系统的工作条件,从而提高复合制冷循环性能的同时节约高品位电能。采用性能较好的高蒸发温度式喷射制冷带走压缩机排气余热具有实际意义。通过数值模拟的手段分析系统性能及其主要影响因素,并优化工作条件。研究表明,与相同工作条件下的单压缩制冷循环相比,复合制冷循环工作日全天候运行时电力性能系数提升约为31.5%,节电优势显著。存在一个最佳的喷射子系统蒸发温度使得复合制冷循环性能系数达到运行工况的最大值。     

两级半导体制冷性能优化设计

在半导体制冷单元制冷基本公式的基础上,按照最大制冷系数的设计方法,得到了两级半导体制冷电堆中间温度的计算公式。根据建立的模型,对制冷单元的尺寸进行了优化设计,给出了级间元件个数比的最优分配,并分析了相应的影响因素。本文所得的结果对多级半导体制冷的优化设计具有一定的理论意义。     

太阳能半导体制冷技术的发展和前景

介绍了太阳能半导体制冷系统的工作原理和基本结构,指出了提高太阳能半导体制冷效率的技术关键,阐述了太阳能半导体制冷技术的发展现状和应用前景。     

太阳能半导体制冷性能改进的技术策略

本文在介绍了太阳能半导体制冷的原理及系统结构的基础上,对影响太阳能半导体制冷性能的主要因素进行了系统分析,主要有太阳辐射强度和电池板的光电转换效率、材料的优值系数、电臂的优化结构设计、热端强化散热以及半导体最优工况。其中半导体材料的优值系数和半导体制冷热端散热这两个因素是影响太阳能半导体制冷性能的关键因素。从优值系数方面讲,可以通过半导体材料的性能改进及其加工、制造工艺的完善提高优值系数,从而提高半导体制冷性能。而寻找合理的半导体制冷热端散热方式对制冷性能也有着很重要的影响,随着散热强度的不断增强,半导体制冷的性能有所提高,但最终趋于恒定。     

喷射式氨-水吸收制冷系统的研究

在传统吸收制冷系统中引入喷射器,根据喷射器理论和吸收制冷循环理论,对新制冷系统的工作性能进行了模拟。分别探讨了冷凝温度、喷射器压缩比等参数对系统性能系数和发生温度的影响。结果表明,在原有吸收制冷系统结构变化不大的情况下,尽管系统性能系数有所下降,但系统发生温度却显著降低,因此,低品位的热源将有可能成为氨吸收制冷的加热热源,对于节能减排具有重要的意义。     

Influence of quantum degeneracy and regeneration on the performance of Bose-Stirling refrigeration-cycles operated in different temperature regions

The Stirling refrigeration cycle using an ideal Bose-gas as the working substance is called the Bose-Stirling refrigeration cycle, which is different from other thermodynamic cycles such as the Carnot cycle, Ericsson cycle, Brayton cycle, Otto cycle, Diesel cycle and Atkinson cycle working with an ideal Bose gas and may be operated across the critical temperature of Bose–Einstein condensation of the Bose system. The performance of the cycle is investigated, based on the equation of state of an ideal Bose gas. The inherent regenerative losses of the cycle are considered and the coefficient of performance and the amount of refrigeration of the cycle are calculated. The results obtained here are compared with those derived from the classical Stirling refrigeration cycle, using an ideal gas as the working substance. The influence of quantum degeneracy and inherent regenerative losses on the performance of the Bose Stirling refrigeration cycle operated in different temperature regions is discussed in detail, and consequently, general performance characteristics of the cycle are revealed.     

新型太阳能吸收式制冷循环的性能分析

在两级溴化锂吸收式制冷循环的基础上,提出了一种由太阳能驱动的新型吸收式制冷循环,并对其进行性能分析。通过大量计算,分析结果表明,在现有太阳能集热器所能提供的热水温度范围内,新型太阳能吸收式制冷循环有较高的热力系数。该循环系统的中间压力、中间浓度对系统的热力系数和热源可利用温差有较大影响。     

新型CH3OH-LiBr-ZnCl2吸收-喷射制冷系统变工况分析

吸收－喷射制冷循环系统改变了单效吸收式制冷系统热力参数间相互制约关系，具有参数调节范围宽的特点。对变工况条件下温度、压力等参数对性能的影响进行了研究。     

重型卡车朗肯−朗肯制冷系统热力学研究

本文针对重型卡车发动机冷却液余热工况,采用R245fa作为循环工质建立了朗肯−朗肯制冷系统,剖析了此系统的基本原理和结构特点,根据系统分析建立了数学模型,模拟分析了发生温度、冷凝温度、蒸发温度对系统性能的影响。结果表明：在发生温度85℃、冷凝温度50℃、蒸发温度5℃时,系统COP（coefficient of performance）达到0.254,虽然此系统的效率要低于相同工况下的吸收制冷循环,但是朗肯−朗肯制冷系统相对于吸收制冷系统具有尺寸小、易于控制和快速响应等优点,利用朗肯−朗肯循环回收重型卡车发动机冷却液余热进行制冷是可行的。