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。     

供水温度对低温空气源热泵制热性能的影响

本文通过设置环境温度分别为-12℃、-6℃,初始水温为20℃,开启热泵进行加热,研究了不同供水温度对空气源热泵的制热量、系统功耗、能效、排气温度、压缩比等的影响。结果表明:在相同初始水温下,随着加热的进行,压缩机的制热量先增加后降低,供水温度为40℃时的制热量最大;当环境温度为-12℃,供水温度从25℃增至55℃时,系统功耗从11 905 W增至24 417 W,增加了105%,系统能效从4. 03降至2. 11,下降了47. 6%。     

双螺杆制冷压缩机转子轴心轨迹波动特性试验研究

随着制冷系统的不断发展,双螺杆制冷压缩机作为系统的核心部件,其运行压力也越来越高,使得滑动轴承的应用也越来越广泛,以承受不断增大的转子径向力,而转子轴心轨迹是滑动轴承工作状态的综合反映。本文通过搭建双螺杆制冷压缩机转子轴心轨迹测试系统,对不同工况以及内容积比下的轴心轨迹进行了试验研究。研究结果表明:与滚动转子压缩机、离心压缩机等旋转机械不同,双螺杆压缩机的转子轴心轨迹大致呈椭圆形,且每个运行周期中还存在若干波动,这些波动的数目对应于压缩机的阴转子齿数,即转子径向动载荷的波动频率。     

双螺杆多相混输泵转子变形的理论研究

双螺杆混输泵在输送高含气率介质时,泵内温升对泵内转子间隙造成影响,进而影响泵的容积效率,在极端情况下,甚至会造成转子卡死以及混输泵的损坏。本文建立转子模型对高含气率下双螺杆混输泵转子的热变形和力变形规律进行研究,结果表明转子的热变形是转子变形的主要因素,螺杆转子的变形量会随着介质含气率的增加而增加,当含气率大于90%后,变形量显著增大,当含气率为99%时,径向最大变形量发生在出口端面的齿顶,轴向最大变形量发生在螺杆转子的吸入口侧轴的右端面上。通过分析变形对各间隙的影响后发现,齿根间隙变化最大,其次是齿顶间隙,而齿侧间隙几乎不发生变化。     

高温热泵用双螺杆压缩机内压力比调节方式

高温工业热泵运行时热源温度波动较大,压缩机外压比变化导致内外压比不相等,压缩机功耗上升,热泵能效下降。本文提出了采用经济器补气过程调节双螺杆压缩机内压力比的调节方式。通过向压缩腔中补充制冷剂气体,调节压缩机运行过程中的内压缩最终压力,使其与排气管道中压力相同,消除欠压缩过程,使压缩机实际压缩过程接近多变过程,降低运行附加功耗,增大热泵能效比。实验得到冷凝器90℃出水工况下不同补气压力时热泵的性能参数,结果表明:在最优补气压力下,压缩机绝热效率与热泵制热能效比同时达到最大,可实现通过调节补气压力调节压缩机内压力比的目的。     

高温热泵用螺杆压缩机电机流场的数值研究

为研究半封闭双螺杆压缩机应用于高温热泵时电机内部的温度分布状况,基于电机结构建立了电机内部制冷剂流道模型,通过CFD模拟了在高蒸发温度时电机内部的温度场与制冷剂R134a速度场。研究结果表明:当蒸发温度升高时,采用进气冷却电机效果减弱,电机内部温度升高,在制冷剂流速较小的区域出现超过100℃的高温点。该研究提供了高进气温度时电机内部温度分布情况,为高温热泵用螺杆压缩机的电机冷却方案提供了思路,同时为压缩机优化设计提供了依据。     

神经网络类机理建模下的持续自学习控制

针对未知、时变复杂动力学系统在基于模型的控制中的动态建模问题, 本文采用前向全连接神经网络对动力学系统进行数据驱动下的非机理拟合建模. 通过动态线性化和归一化/反归一化数据处理, 基于前向传播算法, 将神经网络的网络拓扑计算过程转化成动力学系统机理模型的同构等价表达形式. 与基于模型的预测与反演控制相结合, 提出了神经网络类机理建模下的持续自学习控制方法, 探索了神经网络在动力学系统建模与控制中的可解释性问题. 以机械臂为控制对象的仿真结果表明, 神经网络类机理模型与机理模型在形式上同构, 在参数上近似或等价, 可用于控制系统控制品质的定性、定量分析. 持续自学习控制对非线性未知、时变复杂系统具有较好的动态适应能力.     

生物样品中短链脂肪酸的分析方法研究进展

短链脂肪酸(Short-Chain Fatty Acids, SCFAs)是膳食纤维在肠道中经微生物代谢后的主要终产物,是肠道微生物与宿主间重要的信息传递使者。SCFAs作为关键介质直接或间接在机体多个器官和组织中发挥着重要的生理作用,其准确定量对于研究生物体内SCFAs的产生、变化规律,对于揭示肠道微生物与人类健康之间复杂关系具有重要的意义。SCFAs在人体内分布广泛,具有分子量小、易挥发、紫外吸收弱等特点,且不同生物样品之间种类及含量相差较大,因此SCFAs分析检测方法一直是研究的难点。在系统介绍SCFAs的来源、种类及分布的基础上,对其常用的分析检测方法进行总结,以期为进一步开发高效和灵敏的SCFAs分析方法提供参考。     

制冷剂R1234ze在高温热泵中应用的对比研究

对比了R1234ze、R134a、R124、R142b等工质的热物理性质,分析了几种工质在高温热泵应用中相同工况下的压比、COP、压缩机排气量、排气温度等性能参数,论述了R1234ze用作高温热泵工质的可行性及R1234ze高温热泵机组的特性。结果表明R1234ze在高温热泵75⁹5℃工作区间内,具有系统制热COP高、压比适中、压缩机排气温度低等特点。同时,其良好的热物性、较低的GWP值决定了其可以应用于高温热泵中。     

变截面通道内流动聚焦微液滴生成数值研究

化学分析研究的不断深入,对液滴微流控精度提出了更高的要求。设计了不同孔径尺寸的流动聚焦通道模型,模拟油-水两相流动剪切微液滴生成过程。采用Level Set方法处理两相流动界面,研究了流动聚焦模型下通道尺寸和油-水两相流量比对生成液滴尺寸的影响。研究结果对实现微液滴生成过程的精准操控具有一定的参考意义。