转速可控型房间空调器用压缩机能效评价方法研究及应用

随着全球环境保护意识的加强,家用空调能耗水平不断增高,房间空调器能效评价方法已从单工况向全年运行效率(APF)转变。压缩机作为空调器中的主要耗能部件,其能效评价方法也要随之变化。这里提出了变速压缩机全年综合能效比指标--COAP来衡量压缩机在全年变工况条件下的运行效率,此指标综合考虑了变速压缩机全年运行的能效情况,能客观反映压缩机在不同气候条件下实际运行效率。为简化测试COAP,给出了COAP基准工况及各工况权重,讨论了压缩机效率曲线对COAP的影响,最后通过举例说明如何利用COAP进行压缩机选型及设计优化。     

板翅式换热器封头对其流体分配及换热的影响

实验研究了板翅式换热器封头结构对其内部流体分配及换热特性的影响,实验结果表明,目前工业应用的板翅式换热器内部存在流体分配极为不均匀的严重问题,造成了其换热效能的严重下降。研制了各种新型孔板封头结构,并且实验研究了新型封头的各种参数,如孔板长度、开孔的分布规律和小孔直径对板翅式换热器流体分配及换热的影响。研究结果表明,孔板封头从根本上改善了换热器内部流体的分配问题,流体不均匀度从0.208减小到0.035,最大与最小流速比由改进前的2—3倍降低到1.1—1.2倍,温度分布不均匀度从0.826减小到0.601。孔板型封头结构增加了换热器的流动阻力,错排孔板型封头在改善换热器流体分配的同时,也较好地抑制了阻力损失的增加,得到了不同封头结构的流动阻力与雷诺数之间的关系。     

低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展

针对多股流体流动换热、复杂翅片结构优化、多重通道排布匹配以及低温工程应用等特点,本文归纳分析了低温多股流板翅式换热器结构设计中凸显的流股换热匹配、通道分配排列、多物理场叠加以及低温特殊工况下的应用等问题。总结了在通道结构优化与零部件设计中,通过翅片通道传热流动特性及相关性能评价方法来指导结构选型。文章还深入分析国内外现状,讨论了板翅式换热器的研究热点与发展方向。文章指出低温多股流板翅式换热器应用于大型空分等石化工业流程中优势明显,可显著提高气体液化率,降低实际能耗,进而提升系统运行效率。因此,对于实际应用中可能遇到的设计问题,应考虑结合局部换热网络与多流股匹配、翅片结构设计与通道排列算法优化、多场仿真与试验研究等手段形成合理优化方法和设计框架,来摆脱目前传统经验试凑所带来的限制。     

车载LNG储罐蒸发率的理论与试验

为研究车载LNG低温绝热气瓶内液体的蒸发规律,以200 L高真空多层绝热气瓶为例,采用液氮(LN2)为工质,进行了一系列LN2日蒸发率试验。列出根据实验系统结构参数得到的相关传热学计算结果,包括试验系统分别贮存LN2和LNG各项漏热及理论蒸发率。对理论计算与实验结果进行比较,通过理论计算结果与LN2蒸发率实验结果对LNG试验蒸发率作了预测。根据大气压力下进行的各种充满率的LN2蒸发率实验,拟合出了系统蒸发率与充满率的关系曲线,并分析了系统中环境温度和压力对蒸发率的影响规律。     

装有密封器的管壳式换热器的实验研究

通过在壳程内安装密封器件,对传统的管壳式换热器进行了结构改进。密封器堵住了折流板与壳体之间的间隙,有效地消除了换热器壳体内部的流体短路现象。实验结果表明,换热器安装密封器后,壳程的对流换热系数增加20%—25%,总传热系数增加15%—19%,有效地提高了换热器的换热性能。虽然换热器壳程的阻力损失有所增加,但泵耗功率的增量小于10 W,相对于换热量的增加可以忽略不计。此研究对换热器的节能优化设计有着重要的指导意义。     

离体生物组织不同含水量下比热的DSC测试

分别对部分动物组织如新鲜猪瘦肉、猪肝及牛肉在不同含水量、不同温度的比热进行了DSC测试。结果表明在0℃-40℃范围内，生物组织的比热值随温度变化不大，随着温度的升高略为降低，与普通的工质比如水等的比热存在着一定的差异；含水量对生物组织的比热有一定的影响，比热随着含水量的增加而增大。回归了各种组织不同含水量下比热与温度的线形关系式以及比热与含水量的线形关系式。     

液氧输送系统压力异常下降成因分析与数值研究

针对某运载火箭液氧输送系统分支管路压力异常的问题,采用CFD软件对液氧输送系统管路进行了数值模拟,并对压力异常的维持、不同过载条件与不同管路开闭条件下压力响应进行了计算分析。结果表明:随着边界条件与时间不同,液氧输送管路在运行中会形成3种型态各异的流场,造成压力异常的流场是一种稳定平衡的流场;在不同管路开闭条件下,流场会发生旋转等物理形状上的变化,从而对各并联管路的压力造成影响。计算结果阐明了压力异常状况产生的原因,对于维护运载火箭的稳定运行及后期的输送系统改进提供了指导。     

竖直圆管内液氮过冷流动沸腾数值模拟研究

在现有数学模型的基础上,从沸腾换热的机理入手,对过冷流动沸腾模型中的气泡参量模型进行了修正,分析确定了壁面热流密度的拆分方法,构建出适应于液氮的过冷沸腾计算模型。将新模型应用于CFX4.4中,对液氮在三维竖直圆管内的过冷流动沸腾进行了数值模拟。研究发现,在过冷流动沸腾形成之后,蒸发热流成为壁面换热的主要部分,沸腾换热占据换热的主导地位。数值模拟结果与已有的实验数据吻合较好,证明了新建模型的正确性。     

火箭升空低温推进剂出流特性仿真研究

运载火箭升空期间,确保主发动机工作时不夹气的液体推进剂足量供应至关重要。本文针对升空过载下火箭燃料箱出流装置的工作特性与设计要求,建立CFD模型,就不同工况下输送管出现气体时对应的剩余液体量进行数值仿真与对比研究,研究因素包括:出流口是否采用锥角过渡、出流口上方是否布置隔板及隔板几何结构、出流口设置过滤器等。结果表明:采用锥角过渡,可显著降低不可用液体推进剂,最佳锥角约为30°;布置隔板有利于低温推进剂纯液相供给,且存在最优的隔板高度和长度;球壳型隔板可使不可用推进剂进一步减少约0. 25%;出流口设置过滤器可拦截固体杂质及大气泡进入输送管;相较于液氧,液氢表面张力维持气液界面稳定性的能力更差,对出流结构的优化设计要求更高。     

LNG汽车冷能回收空调系统

绿色汽车燃料--液化天然气（LNG）具有大量的冷能，将该冷能回收用于汽车空调具有节能和环保的双重意义。为此，针对LNG冷量回收过程中的大温差换热关键技术，提出了带有蓄冷功能的多级冷能回收汽车空调系统，并对该系统进行了模块化数值分析；进而初步研究了空冷器中乙二醇溶液进出口温度及流量对风温的影响。结果表明，板翅换热器出口乙二醇溶液温度在275 K左右，乙二醇溶液流量保持在100 L/h左右较为合适。这为系统中各换热器进出口温度及结构参数的确定，以及进一步开展实验研究提供了可靠的理论依据。