混合工质技术应用于冰箱制冷系统的研究进展

基于制冷工质层面分析冰箱性能和节能潜力是促进冰箱行业技术革新的重要切入点.总结现阶段混合工质在冰箱领域的应用现状,包括混合工质应用于Linde-Hampson节流制冷和自复叠制冷两条技术路线以获取低温温区(-40℃及以下),还包括混合工质应用于制冷循环流程优化后的双温制冷系统.此外也涉及了混合工质组元及配比、两相流动及传热特性、系统配置、组分偏移及变浓度特性等方面,这些关于混合工质制冷技术的研究各具特色,扩展了研究思路.针对于未来制冷剂向自然工质如碳氢类发展的趋势,阐述碳氢类混合工质在冰箱这类小型制冷装置中的应用情况,并给出非共沸混合工质在冰箱领域中未来的三个重点研究方向,从而对促进冰箱行业的技术革新和产业升级起到一定的参考价值.     

磁制冷：单层与多层活性蓄冷器的试验研究

本文是关于室温磁制冷技术中活性蓄冷器(AMR)的一项研究。该活性蓄冷器以氦作为室温磁制冷工质，磁场强度为2T。为了了解工作条件对试验结果的影响，本文用流体流量和循环频率的函数评价两台循环蓄冷器的性能，循环蓄冷器填充了90克的钆。该项研究对双层蓄冷器与单层钆蓄冷器的性能进行了比较试验，进行比较的蓄冷器质量与面积相同，     

国外论文摘要

磁制冷:单层与多层活性蓄冷器 的试验研究M.　A.　Richard;　A.　M.　Rowe;　R.　Chahine《Journal　of　Applied　Physics》　Vol.95　2004,No.7,　p.1051-p.1059 本文是关于室温磁制冷技术中活性蓄冷器(AMR)的一项研究。该活性蓄冷器以氦作为室温磁制冷工质,磁场强度为 2T。为了了解工作条件对试验结果的影响,本文用流体流量和循环频率的函数评价两台循环蓄冷器的性能,循环蓄冷器填充了 90 克的钆。该项研究对双层蓄冷器与单层钆蓄冷器的性能进行了比较试验,进行比较的蓄冷器质量与面积相同,其中双层蓄冷器由一层钆和一层钆-铽铝…     

行波型超声波电动机定位控制系统

速度控制和定位控制是超声波电动机控制的难点,而定位控制又因其时常包含速度调节过程(即速度控制)成为研究热点.由于超声波电动机复杂的非线性关系,常规的控制方法根本不能满足其控制需求.本文设计了一种新型的超声波电动机定位控制系统,该系统结合了模糊与PID控制算法的优点,即首先采用模糊算法调节频率控制量的参数值,改变电机速度实现初步定位;其次在设定目标值附近切换成PID控制策略,通过调节两相输入电压的相位差使其精确定位.本系统通过模糊PID控制器分别实现对超声波电动机两相输入电压的频率和相位差进行控制,通过实验证明,模糊PID控制策略能有效的实现对行波型超声波电动机的定位控制,其定位精确性可以得到保证.     

基于MFO的车用PMSM控制策略研究

针对永磁同步电机(PMSM)弱磁控制系统的建模不精、抗干扰能力不足等问题,分析了该系统的基本结构,并对该系统的控制策略进行主要研究,但是目前常规的模糊PID控制下的系统依然存在不足之处.提出了模糊控制与飞蛾火焰优化(MFO)算法相结合的控制策略,重新构建出控制系统中的电流环和速度环,对系统的控制参数实时自整定.将传统的PID控制算法、模糊PID控制算法和本文中的模糊飞蛾火焰优化算法(MFO)法进行仿真测试,通过这3种算法得出相应的转速和转矩的仿真曲线,并对转速、转矩的波动误差和恢复时间进行数据分析,最终结果表明,本文所提出的算法控制下的系统恢复时间相比于传统PI控制算法、模糊PID控制算法分别提升了0.04 s和0.02 s,且抗干扰能力也具有明显提升.     

用于室温磁制冷机的高场强永磁磁路设计

把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上,除了开发出具有巨磁热效应的磁致冷材料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。由于在空调及家用冰箱上采用结构复杂、价钱昂贵的超导磁体或电磁铁是不合适的,而传统永磁体回路的设计方法很难使永磁体产生较高的场强。本文在中空圆柱型磁场源(hollowcylindricalfluxsource)的基础上,设计出了用于室温磁制冷机(往复式和旋转式)的高场强永磁磁路,在磁路工作气隙为20mm时,工作气隙中心的场强分别为1 86T和1 97T。     

基于传热不可逆的有机朗肯循环热力学分析

提出和定义有机朗肯循环的循环外传热过程的不可逆性参数——传热不可逆度。基于梯形循环,建立传热不可逆度及与循环性能(净功、热效率和效率)之间的理论模型与数学关系。研究循环性能与不可逆度之间的相互关系与变化规律;相比效率,不可逆度可以直接反映循环性能与传热之间的理论与量化关系。论文分析了不同参数:热源进口温度、蒸发温度、窄点温差与工质雅各布数对不可逆度的影响。存在一工质热源转折温度,当热源温度低于该工质的热源转折温度时,不可逆度具有极小值;反之,不可逆度随蒸发温度单调下降,不具有极值。研究结果表明:不可逆度理论计算与有机朗肯循环数值计算之间的相对偏差小于5%。工质雅各布数是影响不可逆度的重要因素。热源温度对不可逆度的影响明显,窄点温差的影响次之。     

基于流固耦合仿真技术的冰箱压缩机排气系统数值模拟

为分析往复式冰箱压缩机排气阀片运动规律及排气系统流体动力学性能,本文研究了基于流体和结构耦合的压缩机排气系统仿真原理与方法;结合有限元结构仿真软件ANSYS Mechanical、流体仿真软件STAR-CD、耦合软件MPCCI及流体动网格控制技术,构建了往复式冰箱压缩机排气系统的流固耦合仿真模型;仿真获取了排气系统瞬时速度和压力分布、排气阀片升程-曲轴转角曲线、阀片应力等,为往复式压缩机排气阀片的结构改进及排气系统设计优化提供了必要的基础。     

微通道换热器

本发明公开了一种微通道换热器,包括流体通道,所述流体通道的一端成型有工作流体入口和制冷工质出口;另一端成型有工作流体流出口和制冷工质入口,所述流体通道内设有换热段,所述换热段由多个相互平行的制冷工质通道与工作流体通道交替设置实现换热,所述制冷工质通道与工作流体通道成型于叠置结合连接的金属板之间,相邻金属板至少一个侧面上交替成型有制冷工质凹槽以及工作流体凹槽,所述金属板叠置结合连接后,冷工质凹槽以及工作流体凹槽分别形成所述制冷工质通道与工作流体通道。该微通道换热器通过多个同样结构的金属板相互叠置结合连接而成,相比于现有微通道换热器,本发明的换热器更适于批量生产,成本大大降低。     

基于全阶磁链观测器的间接转矩控制研究

介绍了间接转矩控制的基本原理,提出了基于单神经元PID的动态位角调节器来改善转矩脉动响应的方法,建立了一种能同时准确观测定子磁链和转子磁链的新型全阶磁链观测器,通过引入弱磁控制算法,将间接转矩控制扩展到全速度区范围.仿真实验结果表明,定子磁链轨迹为圆形,转矩脉动小,动态响应快,开关频率恒定,证明了该方案是可行的,并且具有良好的动静态性能.     

旋转式室温磁制冷机用高场强永磁磁路的设计

把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上,除了需要具有巨磁热效应的磁致冷材料(磁工质)外,高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键.传统方法设计的永磁磁路很难得到较高的场强.本文在中空圆柱型磁场源(hollow cylindrical flux source)的基础上,通过改进磁路结构设计出了用于旋转式室温磁制冷机的高场强永磁磁路,用有限元法计算了磁场分布,磁路工作气隙中心的场强达1.96T.     

椭圆形全玻璃真空管太阳能集热器非稳态数值模拟

采用数值模拟的方法研究了三维非稳态椭圆形截面全玻璃真空管太阳能集热管内工质的流动特征和传热性能。通过分析努塞尔数Nu、管内流体自然对流瑞利数Ra、流体涡量?、流体轴向速度u、集热器的平均热效率η5个参数,比较截面短长轴比?分别为0.6、0.9、1.0的3种椭圆形截面全玻璃真空管太阳能集热器集热管内工质的三维非稳态流动特征和传热性能。结果表明:η、Nu、Ra随着短长轴比的增加而增加,短长轴比为1.0的圆形截面集热管比短长轴比为0.6的椭圆形截面集热管η、Nu、Ra高,因此圆形截面集热管传热性能和流动性能最好;集热管内存在涡旋,管箱连接处的涡旋强度最大,到集热管底部的涡旋强度越来越小,椭圆管内的涡旋强度大于圆管;集热管内的轴向速度呈余弦函数分布。     

大容积风冷冰箱技术研究及应用

本文从用户需求角度分析冰箱未来发展趋势及新技术应用。结果表明,随着国家冰箱新标准出台,通过对冰箱及压缩机一体化设计、基于CFD风道效率仿真设计、多循环制冷系统设计以及冰箱噪声优化设计等方法研究分析,提出大容积风冷冰箱节能、降噪方法。     

氨吸收式串联型制冷和动力复合循环及敏感性分析

该文对采用氨水混合工质的串联型制冷/动力复合循环进行了模拟计算分析。基础循环主要参数为：氨水工质浓度为0.3，透平进气参数为400℃/8.4MPa，热源为415℃/ 0.1043MPa的热空气。循环采用火用效率、经济火用 效率、功冷比作为评价准则。对透平进气温度、进气压力、再沸器出口工质温度、冷却水温度等关键循环参数的变化对循环热 力性能的影响进行了研究，结果表明分别存在最佳透平进气温度及最佳再沸器出口工质温度使得火用 效率和经济火用 效率达到最大。此外，研究表明循环最佳基本工质浓度随冷、电价格比的变化而变化。     

基于模糊自适应整定PID控制的动态配料称重系统的设计

针对目前我国制造业上的动态配料称重控制系统,设计出一种以PLC为主控模块,集成称重传感器和相应控制装置的智能控制系统。采用模糊理论和PID控制算法对配料过程进行自动优化和控制,并通过具体仿真实验测试其工作性能。结果表明,相对于传统PID控制算法,模糊自适应整定PID控制算法获得了更优的配料称重控制效果,明显提高了配料准确度,解决了配料称重过程中速度与准确度的矛盾。     

室温磁制冷技术

论述磁制冷的基本原理和讨论构成室温磁制冷三大技术关键的磁性材料工质、超导磁体及磁制冷装置的结构。介绍了以稀土金属Gd作为磁性材料工质,应用低温超导磁体(Tsc=4k)的室温磁制装置。一旦应用新型磁性材料工质和高温超导磁体(Tsc=77K),将大大提高室温磁制冷装置的综合性能,使其成本更低、结构更简单、运行更可靠、更经济。随着新材料技术的飞速发展,磁制冷将在CFCS替代技术中发挥越来越重要的作用,因此,不失时机地开展室温磁制冷技术的研究,对于节能和环境保护都有着积极的意义。     

等效稳态模型分析冰箱能耗

1导言冰箱是广泛应用的家用电器。冰箱能耗在家用电器能耗中占很大一部分。为降低其能耗,我们须分析冰箱制冷循环。冰箱周期性地开停,箱内温度周期性变化。也就是说,制冷循环处于一种不稳定状态,这样就很难通过理想的制冷循环模式来分析冰箱循环。     

基于DSP的变频恒压供水模糊控制系统应用

分析了变频恒压供水系统的研究现状,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)的模糊恒压供水系统,介绍了该系统的软、硬件结构,建立了恒压供水系统的数学模型,研究了模糊PID控制理论在恒压供水系统中的应用.在此基础上设计了一种自适应模糊PID控制器,将该模糊控制器应用于变频恒压供水的模糊控制系统,并用MATLAB仿真工具仿真了PID控制算法,模糊控制算法及提出的自适应模糊PID控制算法,仿真结果表明使用自适应模糊PID控制的恒压供水系统的稳定性较其他两种算法优越.     

一种新型低温冷冻冷藏箱的设计

为了克服传统双温冰箱只提供一级蒸发温度并且蒸发温度很难达到-40℃的缺点,设计了一种新型低温冷冻冷藏箱。该冰箱采用自复叠制冷循环和非共沸混合工质 R600a/R23,可以同时提供-40℃和-10℃两级蒸发温度,减小了冷藏室的传热温差。根据所设计的系统装置编写了系统的模拟计算程序,程序运行结果表明当 R600a/R23质量配比为0.7/0.3时,低温冷冻冷藏箱满足最优化设计,并且主要设计参数均符合要求。     

轴向磁通分块铁心无磁轭电机冷却系统优化

针对现有径向磁通电机功率密度低的问题,研究了一种新型直接冷却式轴向磁通分块铁心无磁轭电机(YASA),建立该种电机液冷系统传热分析模型,通过采用数值分析与计算流体动力学(CFD)相结合的方法对YASA热和流体多物理耦合场进行了研究。在此基础上,分析冷却系统传热效率、液体压力损失和冷却系统结构参数之间的关系,并对结构参数进行多目标优化,给出电机液冷系统液冷管道优化后的直径和并联数。最后通过实验测试,优化后的YASA连续输出功率为42. 5 k W,比原型样机的30 k W提高41. 6%。