带喷射器的跨临界CO_2车用空调系统实验研究

在焓差实验室中研制了一套车用二氧化碳(CO_2)喷射制冷空调系统,在标准汽车空调性能实验台上对不同工况参数下的CO_2制冷系统性能进行评估,并对比分析了CO_2喷射制冷系统的性能优势.研究结果表明:车用CO_2喷射制冷空调系统制冷量与车用CO_2常规制冷系统制冷量相当;增大室内侧风量与提高压缩机转速能够有效提升CO_2喷射制冷系统的制冷量,喷射器在不同工况下能够提升系统能效比(COP) 1.65%～12.60%;室外温度对车用CO_2喷射制冷系统的性能影响显著,该系统在高温环境下会出现明显的性能衰减.     

吸收-喷射与吸收式制冷系统的热经济学比较

分析比较了吸收喷射复合制冷循环系统和双效吸收式制冷循环系统在热力性能和流程方面的差异.提出了两系统的热经济模型,并分别对余热型和直燃型冷水机组进行了计算.指出余热型三压吸收喷射复合制冷系统比双效吸收式制冷系统更加经济,当采用直燃型冷水机组(β>β1)时,两系?..     

除湿空调用高效吸附剂的特性研究

对自制吸附剂(DH-50,DH-70)、硅胶和13x的除湿制冷性能进行了实验研究.测定了DH-50和DH-70吸附剂的吸附等温线;对DH-50、DH-70、硅胶和13x用于除湿制冷(空调)过程的动态特性进行了研究;讨论了吸附量、空气湿度、再生温度、制冷量和单位质量吸附剂的制冷功率对固体除湿空调系统的影响.结果表明DH-50和DH-70的除湿制冷性能明显优于常规吸附剂(硅胶和13x).DH-50和DH-70吸附剂的最大平衡吸附量分别为0.721kg/kg和0.736kg/kg;在100℃条件下再生,DH-70吸附剂的除湿制冷量是硅胶的2.2倍,单位质量吸附剂的制冷功率是硅胶1.9倍;在较高再生温度(200～250℃)下,DH-50吸附剂的除湿制冷量是13x的1.3倍,单位质量DH-70吸附剂的制冷功率是13x的2.2倍.DH-50和DH-70吸附剂具有较宽的温度使用范围,既适用于以低位热源驱动的除湿制冷系统,也可用于利用汽车尾气(300～500℃)等较高温度热源的场合.     

以R1234yf为替代工质的喷射制冷循环特性

R134a作为喷射制冷循环的工质可获得较高循环性能,但因其具有较高全球变暖潜能值(global warming potential,GWP),所以将逐步被限制使用或被新型绿色环保制冷剂所替代。本文提出以低GWP值的R1234yf作为喷射制冷循环工质,建立了喷射制冷循环热力学数学模型。分析了以R1234yf、R134a和R600a为工质的喷射制冷循环喷射器的喷射因数、制冷量和性能因数随着蒸发温度、冷凝温度和发生器出口温度的变化关系。研究结果表明:相同的工况下,采用R1234yf为工质喷射制冷循环可获得最高喷射器喷射因数和最大制冷量,但以R1234yf为工质喷射制冷循环所获得性能因数(coefficient of performance,COP)较R134a低7.0%,比R600a高20.2%。综合评价认为:R1234yf为工质的喷射制冷循环性能优于R600a,且与采用R134a为工质的喷射制冷循环性能相当。     

化学吸附式制冷吸附床的模拟研究与结构分析

吸附床的传热传质性能的优化是提高吸附式制冷系统制冷效率的重要方法。利用FLUENT软件对使用CaCl2-NH3为吸附工质对的化学吸附制冷系统中的吸附床进行了数值模拟研究,分析了吸附床解吸过程中温度场和单位质量吸附剂制冷量（SCP）的变化规律,并对不同填充直径和每层填充厚度的吸附床进行了性能分析,结果显示在填充总量一定时,吸附床的填充直径越小,系统的制冷效率越高。     

低品位余热源新型双喷射式制冷系统研究

提出了用气-液喷射器代替机械泵,有效回收低品位余热能源的新型双喷射式制冷系统.该制冷循环本身不需要消耗电能.研究了气-液喷射器的运行特性和喷射系数与工作参数的关系,发现在一定范围内系统效率随工作压力提高而提高,然后下降.分析了双喷射式制冷系统COP与发生器温度、冷凝器温度的关系,模拟了不同余热温度条件下双喷射式制冷系统的运行性能,结果表明制冷剂R123制冷性能优于R134a.系统COP可达0.3.     

基于两相喷射器的压缩/喷射制冷系统性能分析

研究了两相喷射器中流体的流动过程,并应用质量守恒、动量守恒、能量守恒对两相喷射器建立了热力学模型,以R134a/ R1234yf为工质,分析了喷射器结构参数以及工况参数对压缩/喷射制冷系统性能的影响。计算结果表明：喷射器存在最佳喷嘴出口面积和最佳喉部面积比使压缩/喷射制冷系统的性能最佳;性能系数(COP)随蒸发温度升高和冷凝降低而升高,而性能系数提高率(COPi)随着蒸发温度降低和冷凝温度升高而升高;相同工况下,以R134a为工质的系统性能系数、制冷量均高于R1234yf;当系统以R1234yf为工质,蒸发温度为5℃,冷凝温度为55℃时,压缩/喷射制冷系统的COP值较传统压缩制冷系统的COP值可提高26%。     

吸收-喷射与吸收式制冷系统的热经济学比较

分析比较了吸收－喷射复合制冷循环系统和双效吸收式制冷循环系统在热力性能和流程方面的差异,提出了两系统的热经济学模型,并分别对余热型和直燃型冷水机组进行了计算,通过计算结果的比较,指出余热型三压吸收－喷射复合制冷系统比双效吸收式制冷系统经济。当采用直燃型冷水机组时（相对价格比β〉β１）,发现两系统在热经济性方面具有可比性。     

两相喷射器的压缩/喷射制冷系统性能分析

研究了两相喷射器中流体的流动过程,并应用质量守恒、动量守恒、能量守恒对两相喷射器建立了热力学模型,以R134a/R1234yf为工质,分析了喷射器结构参数以及工况参数对压缩/喷射制冷系统性能的影响。计算结果表明:喷射器存在最佳喷嘴出口面积和最佳喉部面积比使压缩/喷射制冷系统的性能最佳;性能系数(COP)随蒸发温度升高和冷凝温度降低而升高,而性能系数提高率(COPi)随着蒸发温度降低和冷凝温度升高而升高;相同工况下,以R134a为工质的系统性能系数、制冷量均高于R1234yf;当系统以R1234yf为工质,蒸发温度为5℃,冷凝温度为55℃时,压缩/喷射制冷系统的COP值较传统压缩制冷系统的COP值可提高26%。     

应用R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统性能分析

分析了R236fa工作介质的特点,研究了其作为喷射制冷系统制冷剂的适用性.通过对系统的热力学分析计算,比较R141b、R123、R134a和R236fa作为喷射制冷系统制冷剂的工作特性,得出了R236fa作为喷射制冷系统工作介质的优点和特点.给出了以R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统在不同工作条件下的运行性能.重点分析了以R236fa作为工作介质的喷射制冷系统的泵功率、COP和喷射器关键几何尺寸.当系统制冷量为1 000kW时,最大泵功率仅为58kW,混合室直径仅为152 mm,COP最大可达到0.35.研究结果表明,以R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统具有更好的经济性,并且在大型化制冷系统的设计、加工和制造中具有明显的优势.     

化学吸附制冷循环的热力学分析

在分析基本吸附制冷循环的基础上,建立了基本吸附制冷循环热力过程中的各个热量的计算表达式.针对氯化钙氨吸附制冷实验系统的两种典型工况(制冷工况和空调工况),就解吸终了温度和吸附终了温度对制冷性能的影响进行了热力计算和分析,明确了空调工况下制冷系统性能更好的原因,并对计算结果从热力学理论角度进行了分析验证.     

一种新型双温热源喷射制冷系统

提出一种新型双温热源喷射式制冷系统,该系统由第1喷射器和第2喷射器共同驱动,有效利用第2喷射器的增压作用提高第1喷射器引射蒸汽的压力,提高了系统总压比。与传统单喷射制冷系统相比,该系统在相同的冷凝温度下,蒸发器中能获得更低的制冷温度。建立了组成系统部件热力学数学模型,分析了中间压力、压比分配率、冷凝温度、蒸发温度和发生温度对该系统工作特性影响。研究表明:相同工况下,新系统的制冷温度比传统单喷射系统制冷温度可降低10～15℃。     

室温磁制冷活性蓄冷器制冷性能的实验研究

采用金属钆作为磁性材料,建立了室温磁制冷系统实验台,开发了控制和采集系统,实验研究了在几种典型工况下室温磁制冷活性蓄冷器的热力性能,获得了制冷量的数据.实验结果表明,在3℃的温度跨度下,该系统可获得18.7W的制冷量.对温度区间、温度跨度、流动时间和流量几种情况的研究表明在实验范围内,温度跨度和流量的增大会使制冷量减小,流动时间的增加会使制冷量加速减小,温度区间跨越居里点能使制冷量有所增大.     

新型无溶液泵氨水吸收式制冷空调系统及其性能分析

介绍了一种新型无溶液泵和精馏装置的氨水吸收式制冷空调系统,确定了系统在空调工况运行的基本参数,并针对该系统定义了一个新参数,即发生器溶液存留系数然后对系统热力性能进行了计算分析.分析结果表明:在设定制冷量为1.5 kW时,系统的性能系数可达0.28;当溶液存留系数由0增加到3时,系统性能系数较初始值降低60%,溶液存留系数对系统性能系数影响显著;冷剂含水率增加使系统性能系数和制冷量迅速线性递减,当冷剂含水率增加到0.14时,系统丧失制冷能力;蒸发温度降低或冷凝温度升高都会降低系统的性能系数,二者的影响较为平缓.针对各参数的影响初步探讨了提高系统性能系数的措施.     

长管路空调系统的性能研究

本文建立了长管路空调系统的稳态数学模型,模型中引入制冷能力衰减比来考虑了管路的长度和高度对制冷量的影响,确定了制冷量的计算公式。对不同长度和高度管路的空调系统制冷量的模型预测值与实验值进行了比较,发现预测值误差很小,表明本文建立的模型是准确的。这种方法为长管路空调系统的设计提供了明确的理论指导。     

太阳能热管吸收式空调制冷系统构造及分析

分析了太阳原热管式集热管的工作特性,吸收式制冷系统的工作特性,设想以热管式真空管为集热管,以溴化锂＝水为工质对的吸收式制冷装置,构成太阳能空调制冷系统,并进一步探讨这一系统在工作时的性能和特点,以节能,安全性为出发点,分析了建造太阳能热管吸收式空调制冷系统的可行性和实用性。     

壳管式吸附床传热特性及其强化传热研究

为了实现吸附制冷系统连续工作,在分析国内外系统循环方式的基础上,建立了多发生器系统．对吸附制冷系统的能量需求进行了计算,着重研究了吸附床的显热在总热量中所占的比例,通过外加肋片的方式减小吸附床切换过程中的过渡时间,增加系统制冷量、提高系统运行效率．理论研究结果表明：低压蒸汽作为吸附制冷系统驱动热源时,系统的制冷效率可达27％,单位质量吸附剂的制冷量为172W／kg．     

蒸汽喷射式制冷系统实验研究

设计并搭建了喷射制冷系统性能研究实验台,选取水作为制冷剂进行喷射制冷实验.主要研究工况条件(工作蒸汽温度、蒸发温度、冷凝压力)、喷射器结构(等截面积段长度和喷嘴出口与喷嘴喉部的面积比)对系统COP的影响.研究结果可进一步了解喷射式制冷的工作原理,为改进和提高蒸汽喷射式制冷系统性能提供参考.     

氨活塞式双级制冷压缩机轴功率和单位轴功率制冷量的计算

根据生产厂家[2]提供的产品样本和A．C．Cleland[3]提出的制冷剂热力学参数快速求值的方法，采用计算机绘制活塞式双级制冷压缩机在实际工况下的轴功率和单位轴功率制冷量变化曲线，计算和拟合出双级制冷压缩机轴功率数学模型，为实现制冷系统节能提供理论依据。     

制冷系统数据监测及故障诊断专家系统

在研究数据监测和专家系统的基础上，结合制冷领域的实际，开发了一个能显示压缩式制冷装置系统的专家系统．该系统只需要在制冷装置中采集必要的数据即能迅速地推算出装置的制冷量、能效比等重要的性能数据，并能诊断出制冷装置是否发生故障或潜在的故障，并能分析出故障的原因．主要介绍制冷系统的数据监测和故障诊断专家系统的组成模块，各模块的工作原理和它们的功能，讨论了系统推理机与知识库的相互作用关系．