氧化石墨烯对脉动热管传热性能的影响

实验选用外径为4mm、内径为2mm的铜质脉动热管研究了氧化石墨烯对以去离子水和体积分数为50%的乙醇溶液为工质的脉动热管传热性能的影响。实验分别采用加有少量氧化石墨烯的去离子水溶液(简称氧化石墨烯水溶液)和体积分数为50%的乙醇溶液(简称氧化石墨烯乙醇溶液),氧化石墨烯质量分数均为0.03%。实验发现：氧化石墨烯对以去离子水为工质的脉动热管传热性能具有强化作用,对以体积分数为50%的乙醇溶液为工质的脉动热管传热性能的影响较差,但都和脉动热管的加热功率密切相关。对于以去离子水为工质的脉动热管,在加热功率低于20W时,氧化石墨烯对脉动热管的强化作用较弱;当加热功率在30～60W之间时,氧化石墨烯对脉动热管的强化作用较强,在3.71～11.33%之间,且强化作用随加热功率的增大呈逐渐增强趋势;但随着功率继续增大,氧化石墨烯的强化作用逐渐减弱,当加热功率达到80W后,热管传热性能减弱,原因可能是氧化石墨烯颗粒出现了沉降现象。     

二级回热低温空气制冷系统性能实验研究

在低温空气循环制冷系统中增加二级回热器及水分离器,除去涡轮进口空气中的水分,以提高系统效率和可靠性。在不同的工况条件下,对3种回热流程的空气制冷系统性能进行实验研究,结果表明,压气机进口压力的升高,增大了涡轮膨胀比,降低了涡轮出口温度,提高了系统制冷量和制冷系数;在系统中增加回热器及相应的水分离器,可显著提高系统的制冷效率和除水性能,且二级回热流程的系统性能最优,与无回热流程相比,系统制冷量和制冷系数分别增加了47%和41%,涡轮进口含湿量下降了约36%;不同的制冷温度下,系统制冷系数较低。     

采用双节流装置的CO2引射制冷系统的变工况性能实验研究

对采用双节流装置的跨临界CO_2引射制冷循环系统在不同工况下的性能进行了实验研究,比较了影响引射器性能和系统COP的因素。实验结果表明,在固定引射器几何尺寸的条件下,气体冷却器出口压力为8.5MPa、蒸发温度为-5和-1℃时,引射比随气冷器出口温度的增大而逐渐增大,系统COP则呈下降趋势;当气冷器出口温度为41℃、蒸发温度为-5℃时,工作流体、引射流体质量流量及引射比均随着气冷器出口压力的增大而出现不同程度的增加,系统COP则呈下降趋势。在相同工况条件下,采用两段式喷嘴引射器的双节流跨临界CO_2制冷系统的COP整体上大于传统带有膨胀阀的跨临界CO_2制冷系统的COP。     

空气源热泵蒸发器表面霜层生长特性实验研究

在室外环境空气温度-15℃~5℃、相对湿度65%~90%范围内,对一台空气源热泵室外换热器表面霜层生长特性及热泵系统动态性能进行了实验研究。实验结果表明,翅片表面霜层厚度呈分段增长模式,在结霜初始段,霜层主要由粒状冰晶组成,并逐渐形成柱状冰晶,其厚度增长较快;在第二阶段为柱状冰晶主要在其半径方向生长,霜层厚度增长速度减慢;而在第三阶段,柱状冰晶主要在其高度方向生长,逐渐形成针状冰晶,霜层厚度增长速度迅速增大至第二阶段的3~5.8倍。对实验结果的分析表明,热泵机组性能恶化主要是由于蒸发器表面温度下降、霜晶形态变化引起霜层厚度快速增长及空气流动阻力增加导致风机流量下降三个因素之间形成的恶性循环所致,其中换热器表面温度下降引起的霜晶形态变化起到了至关重要的作用。     

一种新型空气源热泵除霜方式的实验研究

提出了一种新型空气源热泵除霜方式,其基本原理是在热汽旁通除霜循环的基础上将室外换热器分为前后两排,中间用毛细管节流,前后排换热管在除霜过程中分别作为蒸发器和冷凝器,利用四通阀换向分别对其进行除霜.对新循环除霜性能进行了实验研究,并与逆循环除霜方式进行了比较.实验结果表明,新型分组节流除霜方式合理地利用了除霜能量,因此除霜时间及除霜损失小于传统逆循环除霜方式.而且在除霜过程中不从室内吸收热量,对其温度波动影响较小.在除霜过程中,新除霜方式的四通阀换向次数与逆循环除霜方式相同,但系统压力的波动幅度远远小于逆循环除霜方式,因此对系统的机械冲击要小得多.