两级压缩双温空调系统的节能潜力

针对传统空调系统热湿耦合处理所带来的问题,提出一种两级压缩双温空调系统。该空调系统主要由2个压缩机、2个蒸发器(高温蒸发器和低温蒸发器)、冷凝器和2个电子膨胀阀构成。通过Simulink软件建立该空调系统的稳态数学仿真模型,并对换热器和压缩机的数学模型进行验证。分析高、低温蒸发器的换热面积比(RA)对该空调系统性能系数(COP)的影响,计算该空调系统在不同室外气候条件下的COP和节能潜力。研究结果表明:当2个蒸发器总换热面积一定时,随着RA增大,该空调系统的COP先增大后减小,且随着室外空气的温度或相对湿度降低,该空调系统的COP逐渐增大,最高可达6.32;在制冷工况下,两级压缩双温空调系统比带新风的传统空调系统节能12.60%～30.97%,整个供冷季节的空调能耗可减少16.74%。     

高能效比家用空调器制冷剂超量充注的影响分析

目前,空调设计人员提高家用空调效能比的惯用方法就是采用大换热面的换热器,因此,往往会造成制冷剂超量充注的问题,而制冷剂的超量充注又会给空调器带来损害。本文分析了制冷剂充注超量给空调压缩机和空调器的影响,并且论述了判别制冷剂充注量是否超标的方法。     

大容量定速空调机油分离器设计必要性的分析研究

为保证空调压缩机的正常运转,系统中必须有充足的冷冻油保障压缩机润滑,否则压缩机会发生严重磨损和过热而损坏。因此在进行制冷系统循环设计时,需要考虑系统润滑油能否顺利返回压缩机,是否需要追加油分离器保证回油。该论文基于流体力学基本原理,建立回油模型,根据润滑油的净体积流量为零和制冷剂蒸汽速度与油气界面速度的关系,获得制冷剂蒸汽的最小回油速度,并与系统实际运行时制冷剂最小蒸汽速度做比较,计算得出空调机在进行系统设计时是否需要追加油分离器进行回油。     

重力对压缩机气液分离器回油影响分析及数值模拟

蒸汽压缩式热泵作为空间热控制系统对未来航天有着重大的意义,而蒸汽压缩式热泵的核心部件之一是压缩机。为了探究重力对压缩机气液分离器回油特性的影响,对常重力和微重力环境下回油进行分析并开展数值模拟。建立了气液分离器的数学模型,并利用Fluent软件对其内部的气-油混合物进行了数值模拟,探讨了重力对润滑油相分布的影响以及润滑油量和速度对在微重力下流场的影响。数值模拟的结果表明,当压缩机入口速度大于10m/s或重力加速度小于0.04m/s²时,制冷剂和润滑油的混合物可平稳回流。尽管微重力下气液分离器可以正常运行,但是会使大量润滑油进入压缩室,造成压缩恶化,严重影响压缩机的性能,后续会针对微重力下润滑油大量进入压缩室造成的压缩恶化对压缩机进行微重力适应性改造。     

新型极化冷冻油添加剂持续改善空调系统性能实验研究

对一台热泵型空调器添加一种新型极化冷冻油添加剂(PROA),进行了为期40天的标准工况下的性能测试跟踪.实验结果表明,与添加PROA之前相比,压缩机的吸气、排气温度等一些参数明显下降;PROA加入后的运行期间,压缩机吸气、排气温度变化不大,波动仅1.5℃左右,吸气、排气压力和室内、外出风温度也都变化不大,且对压缩机等核心部件还未见有何负面作用.说明了添加PROA对空调系统的影响基本稳定.     

磷酸锰薄膜技术对旋转式空调压缩机曲轴影响研究

空调已经成为人们生活中不可缺少的电器,空调除了需要具备节能、低噪,使用舒适等特点外,作为一种耐用消费品,其在寿命周期内的高可靠性备受关注。这很大程度上依赖于空调器的心脏——压缩机来实现,空调的性能、可靠性以及长达10年以上的运行寿命,必须由压缩机来保证。因此,如何提高作为主机——压缩机的高效率、低噪音、高可靠性的压缩机是所有压缩机生产不懈努力的方向。本文采用磷酸锰薄膜技术对旋转式空调压缩机曲轴进行处理,研究该处理技术对曲轴耐磨性的影响。     

润滑油的混入对翅片管式空调蒸发器性能影响

运用含油制冷剂翅片管换热器分布参数仿真模型,定量分析了润滑油的混入对蒸发器性能产生的影响.结果表明,蒸发器性能受润滑油的影响较大,对压降的影响较换热更为显著.当润滑油循环量为3%和5%时,蒸发器制冷量的衰减约为5%和10%.除换热因素外,蒸发器出口润滑油中制冷剂残留也是导致换热器性能衰减的重要因素.     

丙烷旋转压缩机油池中矿物油和丙烷混合物的黏度测量与溶解度推算

丙烷(R290)在使用矿物油(MO)的高背压旋转压缩机油池中溶解度较大,影响其充注量及油池中MO-R290混合物的黏度,进而影响旋转压缩机滑动轴承的可靠性。本研究在压缩机性能试验台及空调器系统上对多个工况下压缩机油池内的MO-R290混合物黏度和温度进行了测量,并根据MO-R290混合物的物性推算出了R290的溶解度。结果表明,所研究的空调器压缩机油池中的混合物黏度足以满足轴承的润滑需求,但由于R290的排气温度或油池过热度较低,导致其在压缩机油池中溶解度较高,从而使得MO-R290混合物的黏度降低,影响旋转压缩机滑动轴承的可靠性。因此,R290空调器选用高黏度MO时,其吸气过热度需要高于现有空调的吸气过热度,从而提高排气温度,保证油池过热度及混合物黏度处于合理范围。     

过热度和高压压力对跨临界CO2汽车空调系统的影响

为对跨临界CO2空调系统进行优化设计,考虑压缩机绝热效率随压比的变化,分析了过热度、气体冷却器出口温度以及高压压力等对系统性能系数(COP)的影响,并与不考虑压缩机绝热效率随压比变化的情况进行了对比。结果表明:系统存在最佳高压和最佳过热度;最佳过热度随着气体冷却器出口温度的提高而增大;气体冷却器和压缩机效率是影响系统性能的主要因素;在较大高压压力下,与气体冷却器和压缩机效率相比,过热度的影响可以忽略不计。     

过热度和高压压力对跨临界CO2汽车空调系统的影响

为对跨临界CO2空调系统进行优化设计,考虑压缩机绝热效率随压比的变化,分析了过热度、气体冷却器出口温度以及高压压力等对系统性能系数(COP)的影响,并与不考虑压缩机绝热效率随压比变化的情况进行了对比.结果表明系统存在最佳高压和最佳过热度;最佳过热度随着气体冷却器出口温度的提高而增大;气体冷却器和压缩机效率是影响系统性能的主要因素;在较大高压压力下,与气体冷却器和压缩机效率相比,过热度的影响可以忽略不计.     

空调制冷系统中的油滞留特性分析

对润滑油在空调系统中的滞留情况进行了分析,建立了制冷剂在空调系统垂直管路内携带润滑油临界流速的数学模型.讨论了一些参数对润滑油在吸气管路中油滞留特性的影响.结果发现:影响空调系统中油滞留的因素主要包括油质量分数、制冷剂的质量流量、制冷剂与润滑油的粘度比、管路内径、重力加速度.当制冷剂中油质量分数增加时,吸气管路中油滞留体积也会增大.同时,当制冷剂的质量流量从181kg/(m2·s)增加到409kg/(m2·s)时,单位管长中的油滞留体积减少58%.在质量流量、温度、压力和油质量分数相同的情况下,垂直吸气管路中油滞留体积比水平吸气管路中的油滞留体积要高出47%.当油膜与制冷剂蒸气粘度比因子从1.00减少到0.79,油质量分数为4%时,吸气管路中油滞留体积减少23%.     

基于系统仿真的高温行车空调器性能分析与实验研究

建立空调器部件和系统的仿真模型,将系统仿真技术应用到高温行车空调器的研制过程中,采用理论计算和实验验证相结合的方法研究产品的运行性能.通过数值求解,得到制冷系统循环的平衡点.通过模拟曲线和测试结果的对比分析,对仿真模型进行验证和完善.结果表明,高温行车空调器动态运行时,系统的各项参数均发生不同程度的波动,其中变化最显著的是制冷量和压缩机排气温度.在高温行车空调器系统设计过程中,应采取有效措施降低排气温度,以提高空调器整体性能.     

含油制冷剂在小管径换热管内流动沸腾换热特性实验研究

对含油制冷剂在6.34和2.50 mm换热管内的流动沸腾换热特性进行了实验研究,测试质量流率为200~400 kg/(m2.s),热流密度为3.2~14 kW/m2,蒸发温度为5°C,进口干度为0.1~0.8,干度变化0.1~0.2,平均油质量分数为0~0.05.定量分析了不同质量流率和干度时,润滑油对制冷剂在小管径换热管内流动沸腾换热的影响.与大管径换热管相比,油的换热增强效果在小管径换热管内减弱甚至消失,在高干度和高油浓度区,油的存在使换热严重恶化.对于上述换热管,换热系数、油影响因子以及基于制冷剂物性的两相换热增强因子随油浓度的变化规律缺乏一致性.采用局部油浓度下的制冷剂-润滑油混合物性计算得到的两相换热增强因子能较好地反映润滑油对制冷剂流动沸腾换热的影响.     

运行环境对变频空调器能效影响的理论研究

本文通过理论研究分析了用户使用习惯,空调房间室内外气象参数,房间维护结构以及空调的工作频率对变频空调器能效的影响,提出了比较合理的能效评价方法,为以后新的变频空调器能效标准的制定和空调器生产商的研发提供了方向。     

基于系统仿真的高温行车空调器性能分析与实验研究

建立空调器部件和系统的仿真模型，将系统仿真技术应用到高温行车空调器的研制过程中，采用理论计算和实验验证相结合的手段研究产品的运行性能．通过数值求解，得到制冷系统循环的平衡点．利用模拟曲线和测试结果的对比分析，对仿真模型进行验证和完善．结果表明，高温行车空调器动态运行时，系统的各项参数均发生不同程度的波动，其中变化最显著的是制冷量和压缩机排气温度．在高温行车空调器系统设计过程中，应采取有效措施降低排气温度，以提高空调器整体性能．     

车速对机车司机室空调器制冷系统性能影响初探

本文对机车司机室空调整器制冷系统的性能进行了计算机模拟,并着重分析了机车行驶速度对顶置式空调器制冷系统性能的影响,论证了中速机车可以采用顶置式司机室空调器。     

散热对无油涡旋空气压缩机性能影响的实验研究

针对小型家用制氧机用无油涡旋空气压缩机,分析了散热对压缩机各方面性能的影响机理,对研制样机进行了3种不同冷却方式下的实验研究.研究结果表明:散热是影响无油涡旋空气压缩机性能的一个重要因素;随着排气压力的升高,排气温度升高,容积效率下降,电功率升高;自然冷却方式下压缩机的性能最差,额定排气压力下压缩机的容积效率仅为20%,而动盘强制冷却的效果最好,静盘强制冷却的效果介于两者之间,因此动盘背面的强制冷却是无油涡旋空气压缩机设计的首要考虑因素.     

制冷压缩机热力性能的神经网络模拟

压缩机热力性能的准确计算,对于使用压缩机制冷空调装置的优化设计起到很关键的作用,而单纯的理论模型难以反映实际的复杂因素,影响计算精度．采用人工神经网络与传统理论模型相结合的方式,建立智能型的压缩机热力计算模型,利用人工神经网络的自学习和泛化功能改善压缩机容积效率和电效率的计算模型精度．神经网络采用多层前向网络（ＭＬＰ）,网络训练采用同伦ＢＰ算法．对房间空调器用滚动转子式压缩机启动过程的输入功率变化,以及汽车空调器用变转速往复式压缩机的容积效率进行仿真,并与实验结果对照．结果表明,智能型压缩机模型很好地改善了传统计算模型的精度,而且适应能力更强     

双转子空调压缩机的性能研究

研究了两转子相互错开１８０°的双转子空调压缩机．以热力学基本方程及马丁－侯方程为依据，顾及双转子与单转子不同的特点，并考虑了工质和润滑剂的泄漏、气缸壁和转子间的热交换、气阀的运动规律等因素，建立了双转子压缩机的工作过程数学模型，编制了以模型为依据的仿真计算机程序．通过对样机的基本性能指标测试分析，取得了与仿真值相一致的结果．还对双转子压缩机的动力性能作了研究，给出了其能量不均匀度值与单转子压缩机值的大小比较．这种空调用双转子压缩机比单转子压缩机有很大的优点，如：负载均匀、振动小、单机制冷量大等，因此，该双转子压缩机特别适用于变频调速的空调器．研究结果对设计及制造空调压缩机有重要的参考价值．     

全封闭R32滚动活塞压缩机的热分析

利用计算流体动力学软件对全封闭R32滚动活塞压缩机壳体、泵体零件、电机、制冷剂及润滑油的导热与对流换热进行了数值模拟。采用流固耦合传热分析法,将相接触的流体域和固体域进行整体计算,并在房间空调器压缩机高效工况以及ARI和ASHRAE/T1工况下测量了压缩机内部气缸、油池、电机及气体的温度。结果表明:计算与实验结果吻合较好;在气缸侧面润滑油温降较大,在气缸下部润滑油温度场较为均匀;气缸内表面温度沿周向从吸气孔到排气侧逐渐升高;电机绕组温度高于铁心温度,3种工况下定子绕组顶部温度均最高,分别为94.0、119.2、136.9℃;ASHRAE/T1工况下定子绕组温度已超过电机常用B级绝缘所要求的130℃,此时应采取措施降低压缩机的排气温度。该结果可为R32压缩机及其系统的研制提供参考。