冷冻消融探针J-T节流制冷器降温特性的实验研究

通过实验测定了不同氮气预冷温度、热负荷条件下冷冻消融探针内J-T节流制冷器温度与流量。实验结果表明:冷冻消融探针工作温度随氮气预冷温度变化而变化,热负荷越大所需氮气预冷温度越低;氮气预冷温度过低会造成制冷量浪费与回热换热器换热效率降低;氮气流量随高压氮气出口温度的降低而增大,除临界区域外氮气计算流量符合测试结果。     

基于半导体制冷预冷的氮气冷冻刀系统实验研究

设计了基于三级半导体制冷的氮气J-T效应预冷器,研制了直径3 mm的冷冻探针,搭建了基于半导体制冷预冷的氮气冷冻刀降温实验系统。实验结果表明,本系统中冷冻刀在氮气初始压力8.5 MPa下节流温度可达-98.3℃,在初始压力为12 MPa下,节流后的氮气最低温度可达-120℃;冷冻刀的冷量随刀头恒定制冷温度的不同而不同,在氮气初始压力为8.5 MPa下,其制冷温度恒定为-47℃时,冷量为30 W,可满足杀死细胞的要求;水中冻结实验表明,氮气初始压力越大,冷冻刀冷量越大。     

新型超低温冷冻医疗系统的设计与实验研究

研制出一种新型超低温冷冻医疗系统,利用预冷后的氮气在冷刀头的J-T效应产生所需低温.经实验,并考虑经济性因素等,确定氮气输入压力为8.5MPa,氮气预冷温度为-125℃.20℃纯水中的性能实验表明,10分钟内可形成最大直径约4cm、长度为5.8cm的冰球,优于相同规格的氩氦冷刀;在猪肝中,前10分钟可形成直径3.7cm的冰球,冰球生长速度较快;猪活体实验中,4天后冷冻区肝细胞完全死亡,15天后,交界处形成结缔组织增生带.     

中央空调冷冻水泵变频调速运行特性研究(1)

通过分析变频冷冻水泵及冷冻水管路在变负荷时的特性，得出了冷冻水泵的扬程与流量、总能耗与流量的一般关系式，同时针对特定的空调系统，提出了冷冻水泵“等效静扬程”的概念，并应用其对空调变负荷时冷冻水泵变频调速工况进行了研究。指出在中央空调系统中，由于冷冻水管路特性曲线随空调负荷而变化，在确定水泵变频调速运行工况点时已不能直接应用泵的相似定律，泵的能耗不与转速的三次方成正比，而是同时与负荷及空调用户的位置等有关。     

自制气体节流冷却射频针性能初探

为测试自制气冷射频针的性能,验证气冷射频技术的可行性及有效性,设计了8种实验工况,实验过程中实时记录距射频针0.5cm、1.0cm、1.5cm处的温度值及消融时间,确定氮气压力、射频功率、冷却方式对消融效果的影响.实验结果表明:气冷射频针能显著延长射频消融时间,提高射频针外围的温度,温度提高幅度、消融时间均与氮气压力正相关;同样工况下,间断冷却比先冷时各点温度稍高,消融时间稍长,但并无显著性差异;30W功率时的各点温度均显著高于对应的45W功率时的温度,常温氮气节流后产生的冷量不足以有效延长45W以上功率时的消融时间.     

数码涡旋变容制冷系统冷凝器动态特性分析

针对数码涡旋压缩机的容量调节方式,将冷凝器内部流量的响应规律转化为外部一个变化的流量输入信号,建立数码涡旋变容制冷系统的冷凝器仿真模型;分析了热负荷、出风温度、制冷剂进口压力在不同容量输出下的动态变化特性。结果表明,在容量调节作用下,热负荷、出风温度呈现出周期性波动趋势,但其总体是随容量输出比例的降低而减小;而制冷剂进口压力变化不显著。     

氢低温套管式换热器模拟及实验验证

建立了考虑外管壁轴向导热与辐射漏热的套管式换热器数值模型,对搭建的预冷型液氢温区JT制冷机中套管式换热器出口温度进行模拟,结果表明:考虑外管壁的模型与实验结果更加吻合.利用该模型计算不同压比与流量情况下换热效率变化,流量由10 mg/s升高至30 mg/s,效率降低2.70％;压比由6升高至10,效率升高0.25％.     

浸没发热球体冷冻水绕流作用下水体温度稳定性分析

本文通过推导在冷冻水绕流发热球体传热过程中,水池内水体平均温度随时间的变化公式,研究冷冻水理论降温所需最小流量、水体稳定温度和所需稳定时间的主要影响因素,分析水池内所容纳水体质量及初始温度、冷冻水流量及温度等参数对水体温度稳定性的影响。根据某工程实际情况确定冷冻水温度、流量等参数,运用理论推导公式和CFD模拟技术计算水体温度稳定性。结果表明:当冷冻水温度为17℃时,理论最小质量流量为83. 7 t/h。经过6～7个月后水体温度将达到稳定,稳定温度为22. 4℃。     

制冷在废水处理与再生领域中的应用研究

从最佳制冷温度、水处理效果、最高水回收率及能耗四个方面研究了以制冷为主要手段的冷冻浓缩工艺.通过冷冻试验,确定了冷冻浓缩工艺最佳的制冷温度,考察了水处理效果;通过差示扫描量热试验确定了废水玻璃化转变温度以及冷冻浓缩工艺最高水回收率的测定方法.结果表明,制冷温度宜比废水凝固点低5～7℃;由单级冷冻即可去除废水97%以上的氨氮、有机物和93%以上的盐;对于浓度为3%的溶液,可由冷冻浓缩提取97.75%的水分;基于制冷的冷冻浓缩工艺水处理效果良好、水回收率高、能耗低,在废水处理与再生领域具有巨大的应用潜力.     

商用陈列柜选用机组探讨

随着便利店、超市和购物中心等的不断发展，商用陈列柜也得到了广泛的应用，陈列柜的低有耗对于保护环境、节约电力和降低动物费用等都有十分重要意义。文中分析了影响陈列柜冷冻负荷和冷冻能力的因素，阐明了温度以对冷冻负荷和冷冻能力的影响，对比了多台并联压缩机组和单台压缩机组的特点，为实际机组的选配和使用提供了方便。     

超导电缆循环过冷液氮温度场模拟

建立了循环过冷液氮在恒温器内迫流冷却超导电缆的模型,利用Fluent软件模拟了30 m电缆系统内液氮温度场在不同流量、终端漏热、交流损耗等工况条件下的变化情况。仿真结果表明,在终端漏热和交流损耗一定时,液氮出口断面的最高温度随流量的增大而降低;在流量和交流损耗一定时,液氮出口断面的最高温度随终端漏热的增大而升高;在流量和终端漏热一定时,液氮出口断面的最高温度随交流损耗的变化不明显。     

变冷冻水/冷却水流量对冷水机组性能的影响

分析冷水机组变冷冻水流量和变冷却水流量运行对机组性能的影响,结果表明:恒定冷水机组冷冻水出水温度和冷却水出水温度时,改变冷冻水/冷却水流量,冷水机组的性能系数变化不大;恒定冷水机组冷冻水进水温度和冷却水进水温度时,改变冷冻水/冷却水流量,冷水机组的性能系数随水流量的增加而增大,且增加的幅度较大.     

影响血浆冷冻效果因素的数值模拟研究

血浆袋中心点温度降至-30℃是衡量血浆冷冻过程的最终指标,冷冻过程中的降温速率和温度分布均匀性是决定血浆冷冻质量的关键因素。本文通过实验测定了血浆的热物性参数,结合数值模拟方法研究不同冷冻温度对血浆冷冻过程中降温速率和温度分布均匀性的影响。结果表明:降低冷冻温度,可缩短血浆中心达到-30℃所需的冷冻时间,但使血浆内温度均匀性变差;不同冷冻温度时,由于空气与血袋壁面换热能力相对较弱,血浆最高温度均分布在与空气接触壁面附近;通过增大血袋与冷冻箱内壁的接触面积或提高空气的流速、湍流度,可能成为增大血浆降温速率和温度均匀性的重要措施。     

商用陈列柜选用机组探讨

随着便利店、超市和购物中心等的不断发展,商用陈列柜也得到了广泛的应用.由于陈列柜的低能耗对于保护环境、节约电力和降低运行费用等都有十分重要作用,因此陈列柜的设计制造者和使用者都十分重视它.本文分析了影响陈列柜冷冻负荷和冷冻能力的因素,阐明了温度对冷冻负荷和冷冻能力的影响,对比了多台并联压缩机组和单台压缩机组的特点,为实际机组的选配和使用奠定了基础.     

低温储罐预冷过程预测

为了能输送和存储单相低温液体,保证输送管道和低温储罐的安全,预冷过程不可或缺。对预冷时间、预冷介质消耗量进行预测有利于指导实际操作。从热力学基本理论出发,采用稳态与变热导率的热力学分析方法,建立储罐预冷时间与预冷介质消耗量数学模型,推导了储罐温度随时间的变化关系,探讨进口流量与预冷时间、预冷介质消耗量之间的相互影响。将不同的计算方法相结合,指导选取最佳预冷流量。     

90K低温下带预冷的林德制冷机的系统设计

为了获得90K的低温,提出1套带预冷循环的林德制冷系统,并分别对该系统的预冷循环和制冷循环进行了设计.预冷系统和制冷循环的制冷剂分别为R404A 和 R740.无热负荷时,设定低温箱的温度90 K,制冷量为140 W.该系统整体结构简单,获取温度低,在低温领域有较广泛的应用.     

氮化铝与无氧铜低温界面热阻的实验研究

用低温真空实验装置稳态导热法,实验研究了界面温度和接触压力对氮化铝(AIN)与无氧铜(OFHC-Cu)问接触界面热阻的影响.在实验温度(90～210 K)和压力(0.273～0.985 MPa)范围内,A1N/OFHC-Cu界面热阻随接触压力的提高而降低,而当界面温度上升时界面热阻由于热载子热运动的强化而降低,温度较高时,界面热阻随压力变化的速率较大.     

直线等离子体装置中氩等离子体热负荷特性研究

利用自建的单阴极直流弧光放电直线等离子体装置研究了氩等离子体的稳态热负荷特性,拟为研究等离子体性质、及其与壁材料相互作用提供一定的参考。研究表明,实验中产生的氩等离子体热负荷可达0.5 MW/m2,能持续稳定放电5h以上;氩等离子体热负荷与输入功率成正比,热效率随输入功率的增加而增大;等离子体热负荷强烈依赖于磁场和气体流量,磁场越强、流量越高热负荷越大;同时,增加气体流量或增强磁场,均可显著提高等离子体热效率。通过测量相同条件下距离阳极等离子体喷口215和430mm处的热负荷发现,两处热负荷相差2倍,表明在轴向上热负荷与距离成反比。     

冷冻外科中一维相变问题的数值解

用变时间步长法求解了冷冻外科手术时模拟生物组织中的一维相变问题。计算方法经与文献比较,简便可行。运用本文的计算方法计算并讨论了不同边界条件下,相变区的温度场分布和无量纲相界面降温速率随Ｓｔｅ数的变化,计算分析表明,相变区的温度基本呈线性分布,无量纲相界面降温速率随Ｓｔｅ数增大而降低,所得结论可对冷刀设计和冷冻外科手术提供帮助。     

制冷机房运行总功率的影响参数分析

为了提高制冷机房部分负荷下的运行效率,对主要参数影响制冷机房总功率的基本规律进行了研究。通过在TRNSYS软件上建立制冷机房仿真平台,以负荷率、冷冻水流量、冷冻水供水温度、冷却水流量和冷却水进水温度为参数,采用降维分析法,得到了五个参数影响制冷机房总功率的变化规律和影响程度的主次顺序。结果表明,不同参数对制冷机房总功率的影响程度不同,同一参数在不同其它参数条件下,其影响力将有所变化;不同工况下,均存在最佳冷冻水流量值和冷却水流量值使制冷机房总功率最小,且最佳流量值随工况条件而动态变化。