新型双温驱动吸收制冷循环性能

针对跨临界CO_2压缩制冷系统制取冷量以消耗高品位能量为代价的问题,本文依据能量梯级利用原理,提出双温低品位热源驱动的新型CO_2-[emim][Tf_2N]吸收式制冷循环的新流程,在构建该制冷循环数学模型的基础上,搭建测试双温驱动吸收制冷循环性能的实验装置,利用模拟和实验方法分析了操作参数对系统性能的影响规律。在定流量的条件下,研究驱动热源温度、冷却水入口温度以及载冷剂入口温度等操作参数对新系统性能的影响规律,结果表明双温驱动新型吸收制冷系统不仅可实现高效制冷,而且最低制冷温度可达到-15.2℃,研究结果为CO_2-离子液体制冷系统的理论设计计算提供实用的数据基础。     

热泵季节性能系数的研究

热泵是开发可再生能源的机械。它通过使用一份电能或机械能,获得数倍的可再生能源,是重要的节能技术和环保技术。本文重点研究热泵的季节性能系数。由于环境温度的变化或供热负荷的变化,热泵的瞬时特性可能变化,其季节性能系数的分析有重要的理论意义和实用价值。文中建议把热泵可再生能源贡献率的计算方法作为国家标准,以促进我国热泵制造产业发展,大力推广热泵节能技术。     

采用变回水温度控制策略的空气源热泵空调系统研究

为了提高空气源热泵空调系统运行性能,研究了一套采用变回水温度控制策略的空气源热泵机组的制冷性能。实验研究表明,变回水温度工况可满足室内冷负荷需求。与传统采用定12℃回水温度的空气源热泵空调系统相比,COP更高,耗电量更小,是一种高效节能的空气源热泵空调系统控制方法。此外,所建立的Dymola模型从理论上验证了实验结果,在此基础上模拟实际空调系统的能耗,模拟结果表明,COP由3.99提高至4.39,提高了10%。     

太阳能-空气光伏/光热一体化热泵热水系统实验特性

本文研究了一种新型光伏/光热一体化(PV/T)复合热源热泵热水系统,将多孔扁盒式PV/T集热板与空气源热泵相结合,根据不同控制方式组合成双热源并联、单太阳能和单空气能三种不同运行模式。在室外环境温度28.5℃下,将200 L 30℃热水加热到55℃,研究了加热时间、热水温度、COP等性能的变化规律,结果表明双热源并联运行模式下分别比单太阳能模式和单空气能模式的加热时间缩短了42%和54%,COP分别提高了32.78%和47.64%;同时实验研究了在夏季工况下将200 L水从9∶00循环加热到17∶00过程中系统热性能,探讨了太阳辐射强度、PV/T集热板温度对光电/光热效率的影响,通过实验对比可以得出在热电模式下系统的光电效率η_(pv)比单一光电模式平均高25.8%.     

泵供液式冷风机性能模拟与实验研究

本文建立了不同流程分布的冷风机模型,对各流程分布冷风机性能进行了模拟研究;采用泵供液式制冷量测试法,对以R717为工质的最优流程分布冷风机进行了性能测试。研究表明,单排管双流程布管方式能够使冷风机的性能最优;存在使冷风机制冷量最大的泵送比,在蒸发温度-25℃工况下,当泵送比为3.5时,冷风机的制冷量最大,为44.3 k W;随着蒸发温度的升高,冷风机的传热系数逐渐增大,当蒸发温度为-25℃时,传热系数为27.4 W/(m~2·K),当蒸发温度为0℃时,传热系数为34.4W/(m~2·K),提高了25.5%;随着蒸发温度的升高,冷风机的制冷量逐渐增大,当蒸发温度为-25℃时,制冷量为44.3 k W,当蒸发温度为0℃时,制冷量为64.3 k W,增大了45.15%。采用泵供液式制冷量测试法,测得在不同实验工况下,冷风机制冷量实验值比模拟值低5%左右,验证了冷风机模型的正确性。     

开缝翅片管换热器表面积尘与压降特性的实验研究

翅片管换热器表面沉积的粉尘会导致换热器压降增加。本文搭建了换热器积灰可视化实验台,选取开缝翅片管换热器为测试样件,在风速范围为1.0~2.3 m/s,喷粉浓度范围为2.1~10.8 g/m~3的条件下进行实验,研究了换热器表面的粉尘沉积特性及空气侧压降变化。结果表明:粉尘主要沉积在翅片迎风面的前缘开缝处以及换热管的迎风面上;高风速有利于粉尘沉积并增大积灰前后压降增幅,在风速变化范围内,粉尘沉积量最多增加98.4%,积灰前后压降增幅最多增加93.8%;提高喷粉浓度有利于粉尘沉积并增大积灰前后的压降增幅;在喷粉浓度变化范围内,粉尘沉积量最多增加22.8%,积灰前后压降增幅最多增加28.6%;在积灰过程中,空气侧压降比粉尘沉积量更快达到稳定状态。     

液氢温区脉动热管实验研究

为了研究脉动热管用于冷却Mg B——2超导磁体的可行性,对一台自行研制的液氢温区脉动热管实验台开展了实验研究工作。充液率为34.2%时,随着加热功率的增大,脉动热管经历了启动、脉动、极限3个阶段,启动阶段中脉动热管传热温差波动很大,传热性能差,而脉动阶段中脉动热管传热温差很小,传热性能好。脉动热管在加热功率为1.28 W时具有最高的有效热导率为19 k W/m·K,此时蒸发段与冷凝段温差为0.28 K。     

4J29可伐合金材料低温热物性及弹性模量测试

为了研究4J29可伐合金的低温热物性和机械性能,为低温系统的设计、结构变形、力学稳定性、装调和光学校准等提供技术保障,分别选用"稳态纵向热流法"、"稳态法"测试了4J29可伐合金在77—300 K温区的热导率和比热容,采用弹性模量试验机测试了77—300 K温区的弹性模量系数。通过标准样品材料TC4对比及误差分析,证明热导率测量误差在9%以内,其它误差均控制在6%以内。     

以R142b为工质的有机朗肯循环低温发电系统研究

研究了以R142b为循环介质、采用螺杆式膨胀机的低温热能有机朗肯循环发电系统.在热源温度低于80℃的条件下,膨胀机最大能量转化效率为6％,系统总效率5.16％.在系统膨胀效率达97％的情况下,传输能耗导致机械效率仅有48％-65％,因此系统总效率较低,但最大(火用)效率为32％.提高蒸发压力、降低冷凝压力是提升能量转化效率的根本途径.实验研究表明,降低膨胀机入口蒸汽干度对膨胀效率略有促进,主要由于少量液体参与膨胀减少了膨胀环节的渗漏,提高了膨胀效率.实验表明该低温热能发电系统可行,但系统效率较低,有待进一步优化提高.     

聚砜酰胺基单聚合物复合材料的热性能及降解动力学

采用热重分析对作为耐高温材料使用的聚砜酰胺基单聚合物复合材料(PSA SPCs)进行热性能研究。通过计算积分程序分解温度(IPDT)和温度指数Ts分别评价材料的热稳定性和长期使用温度,通过计算温度指数Tzg来表征耐热性能。PSA SPCs的IPDT、Ts以及Tzg分别为1305℃,248℃和255℃,而PSA树脂材料相对应的参数值依次是1162℃,243℃和244℃,表明PSA SPCs的热性能优于PSA树脂材料。采用不同升温速率,分别用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissenger法研究其热降解动力学,计算得到反应活化能(Ea)分别为152.26 k J/mol,146.85 k J/mol,优于PSA树脂材料的Ea值(133.54 k J/mol,127.88 k J/mol)。