非共沸混合工质蒸发过程中的传热温差探讨

为了解在空调工况的蒸发温度下,非共沸混合工质在蒸发器中的沿程温度分布变化以及这些变化导致传热不可逆熵增的改变状况,建立了蒸发器稳态模型,并以混合工质R401A和R409A为例进行了理论计算及结果分析,得到这两种混合工质在换热器中最小和最大传热温差的位置,以及由于温差改变导致的不可逆熵增的变化情况。     

R32/R1233zd(E)热泵系统的热力学分析

R1233zd(E)是一种环保、无毒、不可燃的新型制冷剂,本文将R32与R1233zd(E)混合用于替代热泵热水器传统制冷剂R22。在热泵热水器名义工况下,基于换热器中传热窄点温差的限制,对R32/R1233zd(E)二元混合制冷剂在不同质量配比下热泵循环系统的热力学特性进行计算分析。结果表明,相同工作条件下,混合工质在计算配比范围内COPh均大于R22系统,并存在两个峰值,分别对应于质量配比分别为90/10和46/54,R32/R1233zd(E)的最优质量配比为90/10。在最优配比下,系统制热系数COPh值为4.793分别比纯质制冷剂R22、R32系统的COPh增加10.2%、6.6%。新型混合制冷剂R32/R1233zd(E)很有潜力成为新的热泵替代制冷剂。     

R134a/R245fa对比R245fa高温热泵循环性能实验研究

利用螺杆式高温热泵实验台,以混合工质R134a/R245fa(质量比3∶7)和纯工质R245fa为研究对象,实验研究了两种工质在高温工况下的循环性能,并进行对比分析.结果表明,混合工质R134a/R245fa的制热量比同工况下R245fa机组高27.6%～44.3%,COP值比同工况下R245fa机组低14.3%～22.8%.当冷凝器出水温度为99.8℃时,混合工质R134a/R245fa的冷凝压力为2.12 MPa,排气温度为114.2℃,均处在机组安全范围之内.而R245fa因具有更低的冷凝压力和排气温度,可作为冷凝器更高出水温度时的热泵工质.     

R744热泵系统研究动态

R744作为一种天然工质，是热泵系统中最有潜力的替代工质之一。近10年来，美国、欧洲和日本等发达国家和地区对R744热泵系统进行了大量研究，并取得了一些突破性研究成果，介绍了R744热泵样机及其压缩机、换热器、膨胀阀等各重要部件的研究状况。     

微尺度流动及换热研究进展综述

随着现代设备的微型化发展,微通道换热器由于体积小、换热强而受到广泛关注。由于在微尺度下,宏观传热机理已经不能适用,这使得在微尺度换热受更多因素影响。对微通道内相变传热、非相变传热等研究进行了综述,分析对比了微通道内不同的换热形式的研究现状。在非相变问题上,发现通道形状对流型并无影响,纳米流体能够有效促进换热,但两相流的换热问题以及不同种类的纳米流体优越性问题尚未研究。在相变问题上,质量流量、水力直径和热流量会影响冷凝换热和压降,工质种类、宽高比等会影响蒸发换热,但壁面粗糙度、通道形状等对相变传热的影响程度并未研究。     

空调热回收热虹吸管换热器工质的试验研究

针对热虹吸管挟热器样机R22和R32两种工质,做了对比试验研究,得到了不同工况下热虹吸管换热器的温度效率,比较分析表明,模拟计算的模型能够较好地反映热虹吸管换热器的能量回收性能,同时试验分析也验证热虹吸管换热器新型工质R32的性能。     

R32、R22、R410A风冷空调机性能实验研究

针对R32、R22、R410A风冷单元式空调机性能进行了实验研究。研究发现,三种工质中,由于R32单位容积制冷剂制冷量最大,导致R32空调机其机组制冷量最大;同R22和R410A风冷单元式空调机相比,R32机组排气温度最高,但仍在压缩机排气温度使用极限温度之内;相同室内外空气温度下,R32和R410A空调机的冷凝压力基本相同,约为R22空调机组冷凝压力的1.6倍,但本文配置的两器铜管壁厚能够保证系统安全可靠运行;采用相同的换热器配置时,采用R32作为制冷剂的机组COP略低于R410A机组,但基本等于R22机组。     

组合式相变材料换热器储热速率的实验研究

搭建了一套储热换热器性能测试和数据采集系统,研究了温度和流量对包括HR-35、月桂酸和HR-50三种相变材料的组合相变材料换热器的储热特性的影响.结果表明,与单一相变材料的储热换热器相比,组合式相变材料储热换热器的储热速率增大,在给定相变材料组合方式和传热流体进口温度条件下,传热流体流量存在最佳值.     

热泵热水器中R1234ze(E)/R32替代R22的可行性分析

本文分析了R1234ze(E)/R32混合工质的环保及安全特性、溶油性、温度滑移和饱和蒸气压力特性,对不同配比R1234ze(E)/R32混合工质在热泵热水器系统中的循环性能进行了理论分析,并与R22进行比较。结果表明:R1234ze(E)/R32混合制冷剂对环境影响较小,可燃性低,具有与R22相似的饱和蒸气压力曲线;可在较大配比范围实现对R22的替代,且存在最优质量配比(45/55),对应的COP_h达到4.744,较R22系统提高了8.81%,单位质量制热量和单位容积制热量分别增加了3.59%和27.59%,压比和排气温度均减小,但冷凝压力略有升高。     

板式换热器的优化选型和新型板式换热器

本文从分析板式换热器的换热原理入手，提出换热器的对数平均温差及传热单元数的计算过程，从而引出了几种新型的高效板式换热器。     

闭式U型地表水换热器传热数值模拟与实验研究

针对工程设计中闭式地表水换热器基础数据缺乏的问题,本文建立了闭式U型地表水换热器的三维传热模型,利用FLUENT软件,分别模拟了夏季与冬季工况下,换热器不同进口温度、不同湖水温度下换热器的传热特性。结果表明,换热器进出口平均温度与湖水温差、换热器进口温度与湖水温差是影响单位管长换热量的根本因素,并根据模拟结果分别拟合了两种温差与单位管长换热量的关系曲线。利用自主设计的实验台,在夏季与冬季分别进行了散热与取热实验,将由拟合公式计算的结果与实验结果进行了对比,误差在±10%以内。本文给地表水换热器的工程设计提供了一条新思路。     

新型平板热管蓄热装置固—液相变过程数值模拟

本文建立了新型平板热管相变蓄热装置的模型,利用数值模拟软件Fluent 6.2.16对以石蜡作为相变材料的融化过程进行了详实的研究,得到了相变材料的温度场和液相体积分数随时间的变化情况,分析了相变界面的变化规律。同时对不同翅片尺寸、不同传热温差下的传热情况进行了对比,得到了其对传热过程的影响规律。     

三套管相变蓄能换热器供热工况稳态模拟分析

三套管相变蓄能换热器在供热工况下运行时,外层水与中间层相变材料间的换热以及中间层相变材料与内层制冷剂间换热同时进行。建立了三套管相变蓄能换热器的数学模型,针对液态相变材料层引入了有效热导率,模拟稳态下传热温度场。三套管相变蓄能换热器的液态相变材料层增大了传热热阻,产生较大的径向温度梯度,但30min后相变材料层温度场即可达到稳态,制冷剂侧换热效果并未由于相变材料热导率低而有显著变化。     

房间空调蒸发器的数值模拟及分析

为了揭示空调蒸发器内的流动和传热机理，根据热力学基本定律，以R22为制冷工质，建立了空调蒸发器的稳态分布参数模型。在空调系统设计工况下，对蒸发器气液两相区和过热气体区分别进行了模拟计算。根据计算结果分析了蒸发器内的流动和传热特性。结果表明，气液两相区对蒸发器内的流动和传热有较大的影响。     

一种强制变相强化传热系统的原理分析

介绍了一种强制变相强化传热系统。在恰当工况下，将泵、压缩机、膨胀装置引入传热系统，使冷热流体在换热器内强制变相，充分利用冷热流体相变潜热，达到强化传热的目的。对该系统进行了火用分析，并列举实例进行定性分析。     

套管封装相变材料准稳态传热模型研究

本文建立了套管封装相变材料的准稳态简化传热模型,对定温边界条件下相变套管凝固、熔化过程的传热特性进行了模拟分析。进一步将准稳态简化模型的模拟结果与套管封装相变材料CFD数值传热模型的计算结果进行对比分析。结果表明,在相变过程中,准稳态简化模型计算的套管内工质(不流动)的温度与通过内、外套管表面热流及其变化趋势与数值计算结果一致,温度平均误差小于0.5℃,热流平均误差小于10%,模型准确性较好。准稳态简化传热模型的计算时间不到数值模型计算时长的1%,计算效率高,易于嵌入建筑热湿软件包进行集成模拟分析。     

空气源热泵的稳态仿真及性能比较

建立了空气源热泵的稳态仿真模型,得出了R22和其替代工质R32／R134a系统循环性能随工况的变化曲线。相同工况下两种工质性能比较结果表明,采用混合工质的系统制热性能系数高,制热量低,耗功量小,混合工质替代纯工质有一定的节能优势。     

新型环保制冷剂R1234ze/R600a PVTx性质

在Burnett原理基础上搭建了高精度PVT实验台,对新型环保混合制冷剂R1234ze/R600a进行了热物性测试。在温度范围为280.15~330.15 K时,测量了质量分数为80%/20%和75%/25%的R1234ze/R600a混合制冷剂的PVT性质,同时拟合出了相应温度与压力下该混合工质的密度与气体维里方程,为进一步研究该混合制冷剂作为新型替代制冷剂的性能提供了热物性参数。     

中高温热泵系统循环工质的研究

为提高中高温热泵系统的性能,对R22/R236ea和R22/R236ea/R141b两种非共沸混合工质进行了多工况的理论计算与实验测试,结果显示采用后一种工质的系统性能优于采用前一种工质的系统,后一种工质完全可以满足中高温热泵系统的需求。     

相变回填材料配比对地埋管换热器蓄能传热特性影响研究

在所搭建的相变蓄能型地埋管换热器的数值模型和仿真模型实验台的基础上,考虑扬州地区地下土壤温度条件与相变材料经济性,夏季工况选用混合酸,冬季工况选用油酸。这两种相变材料分别以2∶8、4∶6、6∶4和8∶2的配比作为回填材料共同回填至钻孔内时,对比探究了相变回填材料配比在夏季和冬季工况下一天内运行10h以及夜间停机恢复14h对地埋管换热器蓄能传热特性影响。研究结果表明:混合酸和油酸两种相变材料的物性参数不同,当两者共同回填至钻孔内时,回填材料的综合热物性会发生变化;随着当季起作用的相变回填材料配比含量的增加,能够显著提升钻孔换热量,提升蓄热能力,缓解钻孔外土壤温度的冷热堆积问题,减小热影响范围;选择适合实际工程的配比需要参考实际建筑冷热负荷进行计算。