替代工质应用于冰箱毛细管的特性研究及优化方法

按照冰箱实际运行工况，对冰箱毛细管建立了比较完善的物理与数学模型，运用非线性解法，得出了一定情况下毛细管内工质Ｒ１２以及Ｒ１３４ａ的流动特性，在此基础上，提出的一种对具有回热的毛细管的优化方法，并计算出了一定工况下不同的替代工质的毛细质与回气管的最佳匹配。     

模拟热虹吸管内两相流动观察及传热性能的研究

利用玻璃透明膜加热管模拟工业上实用的热虹吸管换热器,对垂直管内的水沸腾～蒸汽冷凝两相流动进行了观察,对其传热性能做了研究。着重观察分析了不同的操作条件对流型及传热性能的影响,取得了关于热虹吸管应用于工业换热器的一些初步结论     

绝热毛细管的临界流动分析

制冷系统的蒸发温度、制冷量、输入功率、性能系数随毛细管的改变而变化，其工作特性对整个系统而言显得十分重要的。因此对毛细管的流动过程建立了质量、能量和动量守恒特性方程，以熵最大原则建立了临界流状态下毛细管出口临界状态的参数关联式，分析计算了进口压力和毛细管内径对出口临界参数的影响，并与标准试验毛细管曲线进行了对比，结果表明，该模型在一定参数范围内与实际状况吻合。     

自复叠制冷循环双温冰箱设计的理论研究

为了给冰箱提供不同的闻室温度来满足储存要求,将采用非共沸混合制冷剂的自复叠制冷循环应用于双温冰箱系统,研究了两间室蒸发器出口温度、冷凝器出口温度、冷藏室与冷冻室制冷量比例及冷凝蒸发器高压侧出口过冷度的变化对冰箱系统优化设计的影响.结果表明:系统性能系数随着冷藏室和冷冻室蒸发器出口温度的降低、冷凝器出口温度的升高而减小;提高两间室制冷量的比例可增大性能系数,但压缩机耗功和压力比也同时增大;增大冷凝蒸发器高压端出口侧制冷剂的过冷度可以减小压缩机耗功,提高系统性能系数.研究结果对于自复叠双温冰箱的实际推广提供了参考.     

不同热端温度对低温热电制冷试验箱制冷性能的影响

为优化低温热电制冷试验箱的制冷效率及降低其冷热端温差,理论计算了热电制冷片热端温度为56.18℃和27.31℃时电流、电压、冷热端温差对试验箱制冷性能的影响。建立了三维数学传热模型,模拟了3种热电制冷片布置方式对制冷箱温度分布的影响。结果表明：当热端温度由56.18℃降至27.31℃时,低温热电制冷试验箱的制冷量由150.2 W降至139.5 W,制冷系数由4.41降至3.09,冷凝温度由-22.30℃降至-41.90℃。可见,热电制冷片热端温度的降低能够获得更低的冷凝温度,较高的热端温度拥有较好的制冷性能。     

基于中高温冷凝热再生的溶液再生器模拟

为探究不同入口参数对溶液除湿再生量的影响,提出一种溶液除湿与中高温热泵耦合的空调系统,将中高温热泵的冷凝热应用于溶液除湿空调系统的溶液再生。通过建立溶液除湿再生器仿真计算模型,研究了不同入口溶液和空气参数下溶液出口浓度和再生器内温度分布情况,并与中低温冷凝热再生进行对比。结果表明:随着空气入口侧风量、溶液入口侧温度、溶液入口侧流量的增加再生量呈上升趋势;随溶液入口侧浓度的增加再生量呈下降趋势;在80℃附近的冷凝热溶液再生量比40℃时高1. 5～1. 9 g/s。     

溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环性能分析

基于溶液回热双吸收式热变换器循环,提出了一种溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环方案,即在溶液回热双吸收式热变换器的吸收蒸发器稀溶液出口增加了一个溶液与冷剂间的热交换器.计算并比较了吸收蒸发器稀溶液出口溶液无回热、有溶液回热以及同时有溶液和冷剂回热3种双吸收式热变换器循环的性能系数和效率.结果表明,溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环不仅具有较宽的吸收蒸发温度变化范围,而且在整个吸收蒸发器操作范围内可使循环性能系数和效率进一步提升,当吸收温度、发生温度、冷凝温度和吸收蒸发温度分别为120~150,70,25和80~115℃时,性能系数和效率较有溶液回热双吸收式热变换器循环增加约2.5%~3.5%.同时分析了吸收温度、冷凝温度、发生温度和吸收蒸发温度变化时吸收蒸发器稀溶液出口无回热、有溶液回热以及同时有溶液和冷剂回热3种循环的性能系数和效率的变化趋势.     

多温度限制点条件下燃油热管理系统热回油特性分析

热回油是提高飞行器燃油热管理系统性能的重要途径。为研究多温度限制点条件下燃油热管理系统的热回油特性,该文基于Python语言自主开发了燃油热管理系统稳态仿真模型,并进行了实验验证。首先分析了热回油流量对各温度限制点温度的影响规律,结果表明热回油流量的增加并不一定使得全部温度限制点的温度均下降,甚至导致了供油箱出口温度和热回油阀出口温度的升高,这说明过大或过小的热回油流量均可能引发燃油热管理系统的失效,热回油流量存在满足温度限制要求的变化区间。对于飞机热载荷加热器出口温度和燃油喷嘴出口温度,存在热回油临界流量,当热回油流量达到临界值时,进一步增加热回油会提升系统超温的风险。随后探究了热回油作用下系统的飞机热载荷极限,发现飞机热载荷极限对应于热回油流量限制区间的大小突变为0的临界状态,且此时限制区间的下界是系统的热回油临界流量。进一步研究发现,当飞机热载荷加热器出口温度和燃油喷嘴出口温度在极限状态下同时达到各自的限制值时,系统达到正常工作时的总热载荷极限。为了充分利用系统的总热载荷极限,该文提出了可以实现系统热载荷之间相互传递的中间回路并给出了潜在方案,为飞发一体化热管理提供了一种优化途径...     

回收利用冷凝热的恒温恒湿型空调机试验研究

对采用电加热、并联式及串联式回收冷凝热3种再热方式的恒温恒湿空调机组运行特性进行试验研究,分析讨论了设定不同温、湿度值对3种再热方式控制精度的影响,对3种再热方式的功耗进行了对比分析.试验分析表明:电加热是温、湿度控制精度最高、耗能最高的一种再热方式;与采用冷凝热回收系统相比,采用电加热方式的恒温、恒湿空调机组能耗降低30%左右,是一种节能的再热方式,并联式系统的功耗略低于串联式系统;当并联式冷凝热回收系统设定的温度为18～28℃、相对湿度在45%～70%的范围内时,温度和相对湿度的控制精度可以达到士1.0℃和±8%;对于串联式系统,当设定温度低于18℃时,系统控制存在盲点,但当设定温度升高至23℃后,机组控制精度明显提高,控制精度高于并联式系统.     

制冷剂在毛细管内闪蒸流动的特性

针对制冷剂在毛细管中闪蒸流动过程出现的热力学不平衡现象,基于毛细管内的“综合成核”理论,建立了气泡密度模型和气泡成长模型以及闪蒸流动数学模型,计算出反映毛细管内制冷剂闪蒸流动过程特性的重要参数－气化欠压,并对计算结果进行了理论分析。结果表明：随着质量流量的增加和入口温度的降低,气化欠压增大。     

制冷热泵装置毛细管组件及其应用特性研究

研究一种新型结构的毛细管组件,可克服传统毛细管流量变化单一的缺点,并通过优化设计其结构,使其具有较灵活的流量变化特性.采用均相流模型,对普通毛细管与毛细管组件在变工况、变工作模式下的流量变化规律进行了对比计算.计算表明,毛细管组件可较好地满足制冷热泵装置流量变化的需求.建立R22制冷热泵实验装置,对毛细管组件的应用特性进行了实验研究.结果表明,在典型工况下,当制冷负荷和制热负荷不同时,毛细管组件能提供不同的制冷剂流量,与相应的冷热负荷相匹配.     

非共沸混合工质通过毛细管时亚稳态流特性的试验研究

本文报导了对非共沸混合制冷剂Ｒ２２／Ｒ１４２ｂ在毛细管内流动过程中亚稳态流特性的试验研究．试验测取了在不同的流动工况和不同的工质混合比下的温度和压力沿毛细管长度的分布，通过工质混合法则求取了各测点的热物性参数，再由图示法确定亚稳态流的定量规律．试验结果表明，在采用非共沸混合工质时，毛细管内仍然存在着亚稳态流现象，同时，指出了对非共沸混合工质在毛细管内汽化过程中的亚稳态流现象进行理论分析的必要性．     

HFC－32／HFC－134a在毛细管内流动的计算机模拟及分析

对非共沸混合工质ＨＦＣ－３２／ＨＦＣ－１３４ａ在毛细管内的流动状态进行了分析．从毛细管内流体流动的基本方程出发，结合非共沸二元工质的特性，应用混合法则分析了非共沸混合工质的节流过程．建立数学模型并求得在不同压差条件下的毛细管最佳长度．     

空气源热泵毛细管节流空调系统的研究

根据气液两相流动的均相流假设,建立了绝热毛细管的分布参数模型.在冷热工况下空调系统制冷剂充注量差值的基础上,采用该模型模拟计算了应用毛细管节流的热泵型空调系统中主副毛细管的长度.将储液器法和采用主副毛细管控制制冷剂流量这两种方法进行了对比分析,结果表明,在控制系统高低压差和制冷剂流量时,两种方法各有利弊.因此,提出了采用主副毛细管和增加储液器相结合的方法控制热泵型空调系统冷热工况下的制冷剂流量.     

非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型及数值计算

本文建立了非绝热毛细管中制冷剂流动特性的数学模型，利用隐式差分格式和Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法对该模型进行了数值计算，并与实验结果进行了比较．     

毛细管两级串联节流特性

基于单根绝热毛细管模型建立了绝热毛细管的两级串联节流模型,并根据房间空调器的相关实验数据进行了验证,以两级毛细管的同何尺寸（内径和管长）为变化参数,通过模型对串联节流流量特性进行了仿真和分析,发现了流动壅塞位置的多样性及其对流量的影响,提出了可以指导房间空调器中串联毛细管设计的两点结论：高压连接管只要满足一定的几何尺寸范围就能起到辅助节流的作用;热泵工况下辅毛细管的内径是影响流量的主要参数。     

制冷剂通过毛细管时汽化起始点的试验确定及影响因素分析

本文介绍了制冷剂流过毛细管时压力和温度沿管长分布规律的试验过程及从试验数据确定汽化起始点的方法,并对影响汽化起始点位置和汽化欠压的各有关因素造行了分析,为关系式拟合和理论分析提供了物理基础。     

制冷系统中水平管降膜式蒸发器内部流动数值模拟

采用FLUENT两相流VOF模型,对制冷系统中水平管降膜式蒸发器内部流场进行了数值模拟,研究了蒸发器内部蒸发管的不同布管方式对蒸发器内部流场的影响.计算结果表明:由于蒸发器入口制冷剂液体的滴落速度较小,而蒸发器内部气体流速相对较大且流场不均匀,因此导致液体垂直下落过程中受流场的影响较大;针对入口制冷剂流速不大的情况,预留水平的气流通道有助于改善蒸发器内部流场;较大宽度的气流通道有助于蒸发器内部流场的优化,该研究中满液式蒸发所占的比重较大,所以上部预留较小宽度,下部预留较大宽度有利于整体流场的优化.     

水平管外蒸气轴向库特流动时的凝结换热

根据蒸气在管束间和套管环流道内流动特性，建立了适应该种流动凝结换热的物理及数学模型；通过数值求解，得到了蒸气流束对流膜厚度的影响区域及其随雷诺数，雅可比数及普朗特数的变化关系，表明这种流动形式强化了凝结换热。     

Convective Filmwise Condensation of R-11 inside a Vertical Tube

Partial condensation of refrigerant R-11 was experimentally and theoretically studied. The test apparatus consisted of two concentric tubes, with the vapor flowing downward in the inner tube and the cooling water in the annular space in countercurrent direction. By using the available dimensionless correlation, the mean heat transfer coefficient of the cooling water was determined, and then the mean condensationheat transfer coefficient was calculated from the overall heat transfer coefficient.The model of a homogeneous two-phase mixture of liquid and vapor, and Prandtl's principle of analogy between the momentum and heat transfer were used to establish the type of the correlation. Adopting the methods of the gradually linear regression and F-level evidence testing, the present paper proposed the dimensionless correlation to predict the relationship among the mean Nusselt number, Prandtl number, Kutateladze number and the dimensionless tube length.