水平细管管内凝结换热系数的数值模拟

对3种管径（2mm,4mm和6mm）的水平细圆管管内流动凝结换热特性进行研究。采用通用CFD软件Fluent6．3中的Mixture模型,结合UDF编程对物理模型进行数值求解。数值计算结果表明,小尺寸条件下管内凝结换热的规律不同于常规尺寸管道。随着管径的逐渐减小,重力对凝结的影响逐渐减小,气液面切应力、液体表面张力的作用加强。细管凝结过程的局部换热系数远远大于Nusselt的理论解。     

冷却速率对洋葱内表皮细胞结构的影响

本文通过控制冷却速率观测了洋葱内表皮细胞结构的动态变化,根据透光强度定量分析了胞内冰晶对细胞结构的影响,对内压与体积的变化关系进行讨论,并研究了冷却速率对过冷度、结晶时间及细胞形变的影响。结果表明:冷却速率越慢,细胞内产生的冰晶数量越少,体积越大,对细胞造成的机械损伤越大。冷却速率从2℃/min升至90℃/min时,细胞的平均灰度值下降了37.2%;体积随内压的增大而减小,内压变化越大,细胞结构的变化越显著,在2℃/min时,冷却-复温后,内压增大了0.388×10~(-2) Pa,体积减小了2.264×10~(-13) m~3。冷却速率对细胞的过冷度、结晶时间及变形量影响显著,在90℃/min时,冷却-复温后相对体积变化为1.24%。     

新型制冷剂R1234yf的性能分析

本文先介绍目前对制冷剂选择的要求,然后从热物理性质、材料兼容性、溶油性、热工性能等几个方面,比较新型制冷剂R1234yf与R32、R22及R717的优劣,讨论新型制冷剂在减排、安全、节能要求下发展前景。     

数据中心刀片式服务器不同冷却方式的模拟对比

本文以刀片式服务器的冷却为研究对象,应用6SigmaDC软件的电子热分析模块,构建了刀片式服务器模型,对不同参数下的翅片式散热器在刀片式服务器中的散热情况进行了数学模拟。得到翅片式散热器翅片高度、齿数、翅片厚度等多个参数对散热器散热性能的影响规律,通过对比分析得到翅片散热器的最优结构参数,及芯片风冷散热所能达到的最低温度。为优化芯片的散热,在相同服务器上构建冷水板水冷散热模型,与风冷散热时芯片的温度进行对比,得出芯片水冷散热性能是风冷散热的1. 3倍。基于刀片式服务器内部温度分布分析,提出刀片式服务器采用风冷与水冷相结合的混合冷却为最佳散热方式,为数据中心服务器的散热设计提供了理论参考。     

燃气机驱动CO2工质跨临界循环热泵系统评价

阐述了燃气机驱动的以CO2为工质的跨临界循环热泵系统的原理，计算了总有效温室效应评价指标和一次能源利用率，进行了技术经济分析。此热泵系统总有效温室效应评价指标低，一次能源利用率高，环境污染小，运行费用低于普通电动热泵。     

不同凝核剂溶液在冷表面上凝结过程的实验研究

用实验方法研究了添加剂种类、浓度、粗糙度和表面接触角对液滴在冷表面凝结过程的影响。用半导体制冷片对冷表面进行降温,用K型热电偶测量液滴中心的温度,用相机记录整个凝结过程。冷表面分为以铜为基体的亲水表面和喷涂了纳米膜的疏水表面2种,添加剂为氯化钠、氯化钾、碳酸氢钠3种。相机记录的图像可以看出,水滴完全凝固时会在顶部形成突起,相同体积的液滴与亲水表面的接触面积比疏水表面大,故在亲水表面凝固所用的时间少。通过数据分析得到,亲水表面液滴的临界成核能随粗糙度的增加而降低,但疏水表面相反;添加剂浓度增大会增加表面能,降低溶液平衡温度,增加临界成核能;临界成核能大小排序为氯化钠溶液碳酸氢钠溶液氯化钾溶液。     

电化学储能系统电池柜散热的影响因素分析

电化学储能系统是“双碳”目标实现的有利抓手,安全是电化学储能系统发展的生命线。由于大量电池存放于储能电池柜,因此对其散热性能的研究具有重要的意义。针对磷酸铁锂锂离子电池系统机柜：构建了电池系统数值模型,获得了电池柜内的温度场和气流组织,试验结果验证了模型的合理性;研究了进口风速、单体电池间距以及电池组间距对电池柜散热性能的影响规律,支撑储能机柜的设计和运维管理;结果表明,电池柜在低倍率运行情况下可采用自然对流冷却,高倍率运行情况下需要强制风冷策略;机柜最高温度和最大温差都随着单体间距增加呈现先减小后增大的趋势;电池组间距对电池柜散热性能影响不显著,因此可通过减小电池组间距来节省安装空间。     

CO2双蒸发器压缩/喷射式跨临界制冷循环

为减小CO_2跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失,提高系统性能,可在小型制冷系统中采用喷射器代替节流阀,部分回收工质从高压到低压过程的膨胀功。在对系统进行热力学分析的基础上,建立了CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环的效率分析模型。计算结果表明：在合理的喷射器出口背压下,CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环可以得到较高的循环性能。蒸发温度和气体冷却器出口温度两工况的变化对该系统性能的影响程度相对较大。在较低蒸发温度下,该系统可以明显降低压缩机出口温度,有利于系统稳定运行。     

空气-空气热泵空调器的模拟计算

以空气-空气热泵空调器为研究对象,建立了系统各部件数学模型,并对系统稳态运行性能进行了模拟分析,主要探讨了室内外换热器面积变化对热泵空调器性能的影响.结果表明,增大室内外换热器面积,均能提高制冷量和制热量,而对制冷系数和制热系数的影响程度不同.减小室内外换热器面积均能提高制热量与制冷量的比,但减小室外换热器面积时提高的幅度较大.另外,也可以通过采取其它措施来改善热泵空调器的性能.     

环路热管蒸发腔内池沸腾的模拟研究

为了探究微型蒸发器内的蒸发沸腾现象,为今后蒸发器设计提供指导。利用FLUENT软件建立了微型蒸发器模型,对封闭空间内池沸腾现象进行了模拟研究,探讨了不同过热度下加热面热流密度、腔内相对压力、液柱排出时间及气泡脱离时间的变化规律。结果表明：热流密度与腔内相对压力均随过热度的提高而增长,其中热流密度呈线性增长趋势,而腔内相对压力的增长率不断减小;液柱排出时间与气泡脱离时间均随过热度的增长而减小,但减小趋势不断变缓。与40℃的过热度相比,在过热度为50℃时,除热流密度保持线性增长外,其余指标变化甚微,腔内相对压力、液柱排出时间和气泡脱离时间仅分别变化0.3 k Pa、0.25 s和0.002 s。适当提高过热度可以促进沸腾换热,但提高到一定程度后继续提高过热度对沸腾换热的促进作用有限。