部分负荷下螺杆制冷压缩机几何特性研究

基于螺杆压缩机的工作特点,确定部分负荷下各工作过程的特征角度,建立了有效旁通面积和有效径向排气面积的计算模型,从而可以准确得到不同负荷下任一转角所对应的流通面积,为部分负荷下螺杆制冷压缩机工作特性研究奠定了基础.考察了固定块长度以及滑阀相对气缸端面的安装位置等关键设计参数对压缩机部分负荷下内容积比、有效旁通面积和有效径向排气面积的影响.研究表明,若运行工况压力比单一,固定块应选择固定式,其长度取转子长度的20%～25%为宜,若运行工况压力比多变,应选择可调式固定块,而滑阀相对气缸端面的安装角度应在安装空间允许范围内尽可能大,以提高螺杆制冷压缩机在部分负荷时的性能.     

压缩机自动阀结构参数的最佳化

本文建立了压缩机自动阀优化设计的数学模型,它包括了10个气阀结构参数作为设计变量、19个限制气阀设计变量及其它中间参数变化的约束条件.目标函数是压缩机的能耗最低,借压缩机工作过程模拟的数值求解得到.压缩机工作过程的数学模型经试验验证,压缩机排气量与指示功的相对误差均在5%之内.用序贯加权因子法对上述优化设计模型求解,得到自动阀的最优结构参数,试验数据表明,用该最优结构参数构成的新气阀使压缩机的能耗指标在可靠性指标不比原机差的前提下有所降低.     

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.     

吸气喷液对空气源热泵热水器性能的影响

通过对采用吸气喷液的热泵热水器循环过程进行理论分析,建立了压缩机吸气温度、排气温度、机组制热量、功耗及能效比等性能参数与吸气喷液量的关系,研究了不同喷液量对机组性能参数的影响.试验分析了不同运行工况下,吸气喷液引起的热泵热水器性能参数变化趋势,并与计算结果进行了对比分析.研究表明:采用吸气喷液对降低压缩机排气温度具有比较明显的效果,但同时也降低了机组制热量和能效比,提高了功耗;喷液量比例应该控制在5%以下;吸气喷液对于热泵热水器在低环境温度下运行具有较好的综合效果;在环境温度低于20℃运行时,采用吸气喷液可以降低压缩机排气温度10℃以上,机组制热量下降幅度小于5%,功耗上升幅度小于1.5%,能效比降低幅度低于7%.     

一种新型余热回收高温热泵机组的性能研究

对一种新型的余热回收高温热泵机组进行了性能实验研究.机组主要由1台双螺杆制冷压缩机、1台冷凝器和蒸发器以及1个油冷却器组成.重点研究了喷油温度对高温热泵机组性能的影响,并拟合了排气温度随喷油温度变化的线性关系式.实验结果表明,这种新型的高温热泵机组能够达到稳定的出水温度85℃,可以在较宽的高温工况范围内运行,性能系数较高.研究表明,喷油温度和喷油量的选取是改进高温热泵机组性能的主要方法;在冷凝温度高于70℃运行时,最佳的油冷却温度应控制在45～65℃之间,机组能效比最大可提高6.3%.     

滑片膨胀机基本特性的试验研究

利用自行建立的膨胀机性能试验台，不仅实测了滑片膨胀机在不同工况下的性能指标，还利用配置的动态压力测量系统，测得了表示其工作过程的指示图．经过对滑片膨胀机基本特性的研究，搞清了一些主要的运行参数对其性能的影响，为进一步设计和应用这种膨胀机奠定了基础．     

R134a螺杆制冷压缩机工作过程数值模拟及实验研究

为了深入研究螺杆制冷压缩机内部的微观工作过程,建立了描述R134a螺杆制冷压缩机工作过程的热力学模型,全面考虑了螺杆制冷压缩机的5个泄漏通道损失、油气混合物热交换、喷油和部分负荷对压缩机工作过程的影响.为了验证数学模型,录取了表征螺杆制冷压缩机工作过程的p-V指示图及测试了压缩机宏观性能参数.通过比较表明,理论计算结果符合实验测试结果(误差小于4%),所建立的数学模型能准确地反映双螺杆制冷压缩机的工作过程特性及其宏观性能特征,为螺杆制冷压缩机的设计参数优化提供了理论及实验依据.     

跨临界CO2活塞压缩机阀片运动特性的实验研究

针对跨临界CO2制冷循环中CO2工质的高密度和大压差影响阀片设计的问题,建立了专项的压缩机阀片位移实验装置和p-V图实验装置,由此展开了压缩机排气阀片的动态运动规律的实验研究,结果表明:影响阀片运动的主要因素包括压比、阀片升程、阀片厚度、弹簧刚度和压缩机转速等.实验测试表明:低压比、小升程有助于提高阀片的可靠性,高转速可以提高压缩机的容积效率,但同时提高了阀片的撞击速度;降低吸、排气过程的能量损失,尤其是排气起始阶段的能量损失,有助于提高压缩机的效率.     

空气源跨临界CO_2热泵系统热气除霜的实验研究

为了解决跨临界CO2热泵系统在低温环境下运行蒸发器的结霜问题,对一种可应用于CO2跨临界循环的热气除霜方法进行了实验研究。在对热气除霜过程中系统循环特性分析的基础上,搭建了空气源跨临界CO2热泵热水器实验台,根据系统各参数点压力和温度变化曲线的实验结果,分析了除霜过程中系统循环的变化规律和蒸发器的除霜特性,发现除霜时热泵系统的流量增大,气体冷却器内的温降减小,故增大气体冷却器出口的CO2气体温度是提高除霜效率的关键。同时,结合实时采集的蒸发器表面霜层变化图像,分析了蒸发器的动态除霜过程,直观观测了热气除霜的除霜效果,整个除霜过程保持了600s,热气除霜的除霜效率为35.6%。根据实验结果可以得出,热气除霜方法是用于空气源跨临界CO2热泵系统除霜切实可行的方法。     

直线冰箱压缩机活塞位移的模糊控制

为了有效地控制直线冰箱压缩机的活塞位移,提出了一种以活塞上死点位移为控制目标的可自调整规则的模糊控制系统.基于模糊控制模型和活塞运动模型,开发了模糊控制系统的硬件和软件,控制系统主要由位移测量模块、中央处理器模块、功率驱动模块、电源模块及上位机等组成.为了研究模糊控制系统的性能,实验测量了其响应曲线,实验结果表明:模糊控制系统在无需压缩机系统模型的前提下,可以成功地控制直线压缩机的活塞位移,其在上死点附近几乎无超调,稳态误差小于0.25 mm.这种新型的模糊控制系统对于冰箱、空调、斯特林制冷机及气体等领域的直线压缩机活塞位移控制具有很大的应用前景.