钆的镀镍工艺及其耐蚀性研究

采用置换镀镍的方法,在磁制冷材料Gd的表面沉积一层薄膜,并利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对镀层的形貌、结构、厚度等进行分析表征。结果表明,镀层组织为单一的Ni薄膜,厚度大约为15μm。另外,通过测量动电位极化曲线和失重实验对比研究镀镍前后材料在去离子水中的腐蚀性能,结果表明,材料的腐蚀电位从-0.9247 V提高至-0.7784 V,腐蚀电流密度从0.0019 mA/cm2略微减小到0.00057 mA/cm2,镀镍后的材料相比纯Gd的平均腐蚀速率降低了约3.5倍。     

太阳能吸附式制冷关键技术的研究

介绍了太阳能吸附式制冷技术，指出了其存在的问题，并对太阳能吸附式制冷的关键技术的研究现状进行深入的分析和探讨，进一步明确其研究方向.     

空气源热泵冷岛效应形成机理及实验验证

采用流体仿真与实地测试相结合的方法研究空气源热泵冷岛效应的形成机理和影响因素。长春机组实地测试和仿真结果均表明,在有周围建筑物和环境风为4.92 m/s时,机组排风会影响机组下游空气温度和下游回风温度,使平均回风温度下降0.15~0.18 K。室外机换热量、风机风量、机组堆积、环境风和周边建筑形状是影响空气源热泵冷岛效应的重要因素,冷岛效应回流率和机组换热量成正相关,和风机风量成负相关;在无环境风和周边无建筑物的情况下,空气源热泵的冷风沿地面扩散到环境中。在无环境风工况下,单机组在换热量为52.8 kW,风量为3.4 kg/s时,回流开始时间为38 s,最终回流率为28%,最终回风温度和环境温度的温差为6.08 K。     

室温磁制冷机性能评测及能效分析

为建立磁制冷机能效统一评价指标,弥补采用温跨和制冷量作为磁制冷系统性能评价标准的不足,在现有评价方法的基础上提出了新的室温磁制冷样机能效指标-(火用)效率。为了验证新评价指标的可行性,分别对2011年维多利亚大学公布的样机数据和2012年丹麦理工大学公布的样机数据进行分析计算,将以温跨-热源温度和温跨-制冷量形式给出的测试数据统一转换为温跨-冷量(火用)的形式,以实现对不同样机的能效进行客观评价;同时搭建测试平台对四川大学旋转式室温磁制冷样机在25、27及30℃工况下进行冷量(火用)、(火用)效率指标测试。实验结果表明,该室温磁制冷样机在25℃工况下,磁制冷机转速6 r·min^-1时,制冷量为240 W,最大冷量(火用)为3.26 W。在剔除电机损失、机械损失、磁滞损失及涡流损失等因素的影响后,最大(火用)效率为0.039。     

电动客车热泵空调系统仿真与改进

针对电动客车热泵空调系统性能优化进行仿真研究,建立热泵空调系统稳态仿真模型,利用实验数据验证及修正稳态仿真模型.小管径换热器由于管径减小,换热系数增大,基于经过修正的系统稳态仿真模型,提出换热器采用小管径的改进方法.仿真结果表明,应用小管径换热器到客车空调系统,额定制冷量（制热量）为23.2 kW（20.9 kW）,制冷EER（制热COP）为3.14（2.75）,性能有所提高但离设计要求有一定距离.分析系统的性能仿真结果可知,系统的循环质量流量低于设计值,压缩机能力不足,高效涡旋压缩机不仅排量增大,而且压缩机的制冷COP达到3.45,两个因素导致系统能效提高.将小管径换热器与高效涡旋压缩机应用于同一热泵空调系统.仿真结果表明,系统额定制冷量（制热量）为26.4 kW（23.4 kW）,整机制冷EER（制热COP）为3.64（3.16）,基本达到额定制冷量（制热量）为26 kW（22 kW）、制冷EER（制热COP）为3.2（2.8）的改进目标.     

电动汽车热泵空调系统结霜特性及除霜策略

换热器结霜是影响热泵空调冬季制热性能的重要因素。研究电动汽车热泵空调系统微通道换热器结霜性能,在不同室外温度、室外相对湿度、室外送风量工况下,测试热泵系统的制热性能、室外侧微通道换热器结霜面积占比及结霜速率等参数,分析电动汽车热泵空调系统结霜影响因素。研究结果表明：室外温度降低、送风量减少、相对湿度增大都使室外换热器结霜开始时间提前、结霜面积占比增加;分析系统制热能效比和结霜速率随时间的变化关系,发现换热器结霜速率的变化与系统能效的变化趋势一致,运行初期结霜速率增加时,系统能效增加;运行后期结霜速率下降时,系统能效同时下降;经过多种工况下的实验验证了以上规律;将结霜速率骤降同时结霜区域占比达到30%作为反应系统结霜情况的判断点,当结霜速率发生骤降且结霜区域占比达到30%时,系统将进入除霜模式;将二值化照片中结霜区域的占比作为系统除霜完毕的判断点,除霜过程中结霜区域的占比与初始未结霜照片占比一致即可认为除霜完毕,得到完整的除霜控制策略;该除霜策略有效降低系统能耗,提高系统制热性能。     

二氧化碳汽车空调系统试验装置研制

以CO2制冷工质跨临界循环运行特性为依据,设计开发一种带回热器的CO2跨临界循环汽车空调系统试验装置,包括蒸发和冷凝系统、CO2循环系统、测量采集系统3大部分.对该系统的密封性和稳定性进行检测,结果表明系统的密封性和稳定性很好.运用该试验装置对多款微通道平行流式气体冷却器样件进行不同工况下的测试.测试结果表明:所研制的二氧化碳汽车空调系统试验装置,在试验样件安装、试验工况的调节及操作方面,适合CO2跨临界循环汽车空调系统及其各主要组成部件的测试.     

换热流体对旋转式室温磁制冷特性影响实验分析

为了获得磁工质床内换热流体对旋转式室温磁制冷机性能的影响规律,在室温环境下,测试并分析了旋转式室温磁制冷机的换热流体温度分布.实验表明励磁和退磁过程中,换热流体流量、成分、温度以及冷却水流率影响温差和熵增.温度分布实验结果表明,增加磁场区换热流体流量.磁场区熵增加大,冷区温跨减小,制冷量增加;换热流体比热容增大,温跨减小,制冷量增加.     

一种新型磁制冷换热介质

利用Fluent软件,对液态镓铟锡合金(Galinstan,Ga68.5%、In21.5%、Sn10%)作为磁制冷换热介质的换热性能进行模拟,并与水做了对比。结果发现,镓铟锡合金与水相比表现出了极强的换热效率,可以实现较大温跨。在相同条件下,水的零负荷温跨约为7 K,而镓铟锡合金的零负荷温跨达到27 K左右,镓铟锡合金实现最大温跨对应的体积流量约为水的2倍。此外,对镓铟锡合金在磁制冷中应用所面临的氧化和驱动问题,提出了相应的解决办法。     

复叠式蓄热型空气源热泵热水器动态传热特性

相变蓄热材料(phase change material,PCM)是一种密度大、体积小、相变潜热大、热量存储能力强的物质。实验研究复叠式蓄热型空气源热泵热水器蓄热和放热过程,探讨热泵系统循环和相变蓄热的耦合。结果表明,在蓄热过程中,系统功率不断上升,而机组的瞬时COP值缓慢下降,COP下降了1 3.8%;水箱中各点的温度变化的曲线斜率不相一致,说明水箱里的水存在较明显的分层现象。在放热过程中,蓄热材料温度变化拐点值比同高度的水温拐点值的出现慢2min,说明相变蓄热材料具有延时性,实验整体误差在1.6%～8%之间。