太阳能冷管晚间吸附制冷的数值模拟与实验

基于太阳能冷管运行机理和内部能量转换过程，建立了太阳能冷管晚间吸冷过程的数学模型．对模型求解得出吸附床径向中点温度、中芯管壁温度、蒸发器壁面温度和制冷剂蒸发速率随时间变化关系，并搭建了太阳能冷管运行的实验测量装置．在环境温度为36～28℃、冷管周围风速0．5m／s条件下，太阳能冷管可持续制冷13h，冷管蒸发器温度最低可达18℃，并与数值模拟结果进行了比较，两者吻合较好．     

微型燃气轮机余热利用组合式吸附空调的试验研究

针对微型燃气轮机(MGT)余热利用的特点，采用吸附式冷管单元作为基本元件，进行了分子筛一水冷管组合型吸附式空调系统的设计和建造，并对系统的工作过程和原理进行了描述．利用模拟热源对空调器单床系统的总体性能状况进行了试验研究．     

吸附制冷的发展及现状

吸附式制冷作为一种能够大量节约能源的制冷方式,在当前节能的大背景下具有较强的生命力和发展潜力。近年来,国内外众多学者对吸附剂一制冷剂工质对的性能、吸附式制冷循环的特性、吸附床的传热传质等诸多方面进行了深入研究,获得较大的收获。但如若进行商业化运作．尚需大量工作要做。     

耦合吸附吸收制冷系统的实现及其特性

针对现有吸附制冷系统采用单组分工质作为吸附质导致系统的压力偏高或偏低，且吸附、吸收式制冷效率较低的状况，根据吸收式制冷和吸附式制冷的工作原理及特点，提出了耦合吸附吸收制冷的新技术；同时分别采用13X分子筛、氯化钙和硅胶作为吸附剂，双组分工质氨一水为制冷工质，在不同脱附温度和氨水含量下进行研究．实验结果表明，与使用单组分工质一水比较，系统性能系数可提高2倍以上；由于将脱附蒸汽的冷凝过程设计成吸收过程，因而使系统在常压下运行成为可能．该研究结果为高效率低成本制冷机的研制提供了理论基础．     

固体吸附式制冷技术的概况及进展

吸附式制冷作为能有效利用太阳能和工业废热等低品位能源,而又没有环境破坏性的新型制冷技术越来越多地受到重视．近年来,国内外众多学者从吸附剂－制冷剂工质对的性能、吸附式制冷循环的特性、吸附床的传热传质等诸多方面,在所建立的一些样机上对吸附式制冷系统的性能作了大量的研究工作．但目前对一些新型循环的可实现性和系统性能及其稳定性的提高方面还需要作大量的研究,以促进吸附式制冷技术走向实际应用市场．     

R600a/CO2一级分凝和二级分凝自复叠制冷循环的性能研究

基于天然工质应用于自复叠制冷循环的研究，对一级分凝和二级分凝自复叠制冷循环进行了理论分析，讨论了使用天然工质R600a／CO2作为非共沸制冷剂时制冷剂的配比、冷凝温度、蒸发温度和冷凝蒸发器冷凝侧出口过冷度对2种循环系统性能的影响．结果表明：2种循环均存在最佳的制冷剂配比，其中二级分凝循环还存在最佳中间温度；在一定的冷凝温度和蒸发温度下，二级分凝自复叠制冷循环与一级分凝自复叠制冷循环相比，性能系数大，单位质量制冷量大，压力比高；随着冷凝温度和蒸发温度的升高，二级分凝循环的性能系数提高得更多．     

新型吸附式冷管的最低制冷温度影响因素研究

提出了一种新型的余热固体吸附式制冷管．该种制冷管无节流装置、无运动部件、结构简单、强度较高，且每根管子自成一个完整独立的制冷系统，所以其密封性好、使用方便；研究了在吸附剂量不变的情况下，制冷剂(吸附质)充注量对制冷管性能的影响。由于该种制冷管的性能跟外部环境参数具有较强的耦合性，本文就热源温度、环境温度、风速和环境空气湿度等参数对其最低制冷温度的影响进行了实验研究，实验采用的工质对为13X沸石分子筛-水．     

换热器螺旋管冷凝换热的数值模拟与实验研究

为了研究换热器螺旋管的冷凝传热性能,对R22制冷剂使用VOF模型在螺旋直径为300mm、螺距为19.52mm、管道直径为9.52mm的换热器螺旋管进行了数值模拟,分析了换热器螺旋管的流场分布特性,研究了流体流速和饱和温度对螺旋管内换热性能的影响。通过实验研究了不同参数对螺旋管内换热性能的影响,对数值模拟的准确性进行验证。实验结果表明,在不同流体流速时冷凝换热系数的模拟数据与实验数据之间的相对误差为3%-11%,在不同饱和温度时冷凝换热系数的模拟数据与实验数据之间的相对误差为3%-8%,说明数值模拟方法和结果是合理的。该研究为螺旋管换热器的设计优化以及空调热水器一体机的节能损耗给予了一些参考。     

吸附式制冷系统运行参数动态特性

针对燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷循环过程吸、脱附特性,采用动态的分析方法,对吸附式制冷系统的主要部件吸附床在不同阶段（等容加热、等压解吸、等容冷却、等压吸附）的工作过程建立动态方程,同时对制冷系统的蒸发器及冷凝器建立相应的动态模型。利用数值方法对数学模型进行求解,分析吸附速率、吸附床温度、冷凝温度、蒸发温度、制冷功率等参数随时间的动态变化规律。研究结果表明：吸附速率在吸附过程进行到5min时达到峰值,吸附床温度达到350K后其升温速率开始减慢,吸附床温度降到315K后的降温速率开始减慢,冷凝温度在解吸阶段进行到8min时存在1个峰值,蒸发温度的变化趋势与制冷功率的变化趋势相反。     

安注过程蒸汽直接接触冷凝的数值模拟

压水反应堆发生失水事故（LOCA）时，应急堆芯冷却系统（ECCS）将过冷的安注水注入到冷管段中，安注水与管道中的蒸汽发生直接接触冷凝，导致温度波动及压力振荡。选用流体体积分数模型、大涡湍流模型和双阻力冷凝模型，在FLUENT平台上对饱和蒸汽与安注水直接接触冷凝过程进行数值模拟，获得直接接触冷凝过程中温度场和压力场的变化情况。结果表明，冷凝主要发生在汽液界面附近，主管内蒸汽流量的增加能够阻止安注水回流现象发生。     

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.     

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。     

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.     

吸附式制冷中回质过程的作用

引入回质循环，设计了一套使用活性炭－氨为工质对，用发动机余热驱动的吸附式汽车空调，建立了回质循环的计算模型，对样机的回质过程及其对吸附式制冷循环性能的影响进行了定性分析和定量计算，并与基本循环、回热循环进行了对比，同时引入了回质系数表征回质完善度，结果表明，回质过程大幅度提高了循环制冷量，但在某些工况下，也有可能降低系统的性能系数；金属及流体热容变化对回质过程的作用不明显；回质对性能的影响主要取于工质对的吸附特性，在不同的回质系数下，回质循环的性能变化遵循基本一致的规律。回质过程对于循环性能系数的影响没有对循环制冷量的影响大。     

注浆长度与套管类型对扩大头锚索性能的影响

扩大头锚索因具有抗拔承载力大、支护效率高等优点在岩土工程中应用广泛,而注浆段落的长度和自由段保护套管的类型将对锚索受力变形特性产生影响。为此,依托实际工程开展了锚固段注浆+PE波纹管(设计方案)、全长注浆+聚乙烯(polyethylene, PE)波纹管(实际施工常用方案)、锚固段注浆+高密度聚乙烯(high density polyethylen, HDPE)套管、全长注浆+HDPE套管等四种不同工况扩大头锚索的现场拉拔试验,对比分析了不同工况下锚索的拉拔荷载-位移(Q-s)曲线、荷载-弹性位移(Q-s_e)曲线与荷载-塑性位移(Q-s_p)曲线、自由段伸长量比例、刚度系数等受力变形特征。试验结果表明,相同注浆长度条件下,采用HDPE套管相比PE波纹管能够更好地发挥对自由段的隔离保护作用,保证自由段的变形性能;而采用相同套管类型时,注浆长度的增加会导致自由段伸长量值的减小,并会增大锚索刚度系数。在试验研究的基础上,提出现场锚索施工采用锚固段注浆+HDPE套管或全长注浆+HDPE套管的建议方案,从而保证锚索受力变形性能均达到设计预期。     

新型硅胶-水吸附式冷水机组动态运行特性

针对一种由2个吸附/解吸真空腔和1个蒸发器热管工作真空腔组成的新型硅胶-水吸附式制冷机进行了实验研究,确定了吸附床的热力性能及机组的动态运行特性.实验结果表明:在运行过程中制冷机表现出了独特的运行特性,吸附床也表现出了良好的热力特性,系统运行采用了一种新的高效吸附制冷循环方式;系统运行的回质过程增大了循环吸附量,提高了制冷机对低温热源的适应能力.     

用格子Boltzmann方法模拟弹性哑铃在牛顿流体中的运动

利用格子Boltzmann方法分别模拟了在同等初始条件下释放的单个带电和不带电弹性哑铃在牛顿流体中的运动．模拟所得的数值结果表明，对于单个不带电的弹性哑铃，当其被置于质心偏离管道中心线的初始位移处水平地释放后，弹性哑铃逐渐向管道的中心线漂移，当其质心漂移到达管道中心线后，弹性哑铃呈现稳定的垂直下落状态，在沉降运动中，弹性哑铃的方向保持水平方向不变．对于同等初始条件下释放的单个带电弹性哑铃，当流体的介电常数小于管道壁的介电常数时，由于静电极化的作用，弹性哑铃在其沉降过程中将受到管道壁的吸引力，该力使得弹性哑铃的运动发生显著的改变，以至于它处于最终垂直下落状态时，其质心尚未到达管道的中心线．     

HFC-161混合物替代HCFC-22的变工况性能分析

用HFC-161混合物HFC-161／125／32作为HCFC-22新型替代制冷剂，分析其变工况性能，并与HCFC-22的两种主要替代物R407C、R410A进行了对比．结果表明，混合物HFC-161的热力学性能与HCFC-22接近，环境性能良好，ODP值为零，GWP值小于HCFC-22、R407C、R410A；在较大的工况范围内，仍具有作为HCFC-22替代制冷剂的潜力。