制热工况下跨临界CO_(2)热泵最优排气压力的影响因素研究

最优排气压力是影响跨临界CO_(2)热泵性能最重要的因素。为研究最优排气压力存在原因及其影响参数,并揭示各参数对最优排气压力的影响机理,基于传热夹点理论对最优排气压力进行了理论分析。利用AMESim软件搭建了考虑气体冷却器内部传热夹点的跨临界CO_(2)热泵模型进行仿真计算,在进水温度为10~40℃、出水温度为60~90℃、环境温度为-30~25℃的宽工况内定量研究了进水温度、出水温度、环境温度及回热率对热泵系统最优排气压力的影响。研究结果表明:进水温度越低、出水温度越低、环境温度越低,均会导致传热夹点向气体冷却器出口移动,从而使系统的最优排气压力减小;同时,采用回热方式也能够将传热夹点进一步向气体冷却器出口推移,从而减小最优排气压力。研究结果证实传热夹点的位置对于系统最优排气压力的取值具有重要影响,因此基于传热夹点的分析与设计方法具有更强的适用性,可为热泵供暖、车辆热管理等用途中CO_(2)热泵系统的设计和性能优化提供理论与工程基础。

基于PLC的空压机排气压力控制系统的设计与改进

针对空压机排气压力控制系统运行稳定性较差的问题,提出一种基于PLC的空压机排气压力控制系统。控制系统以S7-200系列PLC为核心,对空压机的硬件部分和软件部分进行了设计。实践应用表明:基于PLC的空压机排气压力控制系统符合预期要求,能够安全稳定运行,降低事故发生概率,每年可节省费用6.5万元左右,经济效益显著。

冷库用CO_(2)跨临界制冷系统最优排气压力研究

设计并搭建CO_(2)跨临界循环制冷机组,研究机组的最优排气压力,并分析在不同的冷库温度下,环境温度对最优排气压力的影响。实验结果表明:在环境温度和冷库温度分别为20℃、-10℃,压缩机转速为4200 r/min时的最优排气压力为7.7 MPa;最优排气压力随环境温度上升而逐渐上升,环境温度对最优排气压力的影响程度相较于冷库温度的影响较大。拟合得到了系统最优排气压力与环境温度和冷库温度的函数关联式。关联式的最优排气压力预测值与实测值之间的最大偏差为6.9%,实验装置在该排气压力预测值下运行时的系统性能系数C_(OP)仅比该排气压力实测值下运行时的系统C_(OP)小4.6%,匹配良好。

CO_(2)热泵最优排气压力理论分析与试验

目的:优化热泵系统性能,探讨二氧化碳系统在不同工况下的最优排气压力。方法:通过建立CO_(2)跨临界热泵模型,分析了排气压力和制热量、吸气过热度、制冷剂质量流量及系统能效的关系,深入研究了进出水温度和环境温度对最优排气压力的影响,再利用搭建的CO_(2)热泵试验台验证模型的可靠性。结果:3种出水温度下,制热量随排压的升高而增大,质量流量随排压的升高而减小,循环性能系数和过热度随排压的升高呈先增大后减小趋势,最优排气压力随着进出水温度和环境温度升高而升高,但进出水温度的升高会降低系统循环性能系数,据此拟合了出水温度60℃下的最优排气压力关联式,并设计了5组试验证明了其具有可靠性。结论:通过大量的仿真数据确定了系统的最优排气压力,并与试验值对比发现,误差值均小于5%,满足试验及设计需求。

压缩机性能试验装置排气压力自动调节系统的设计与研究

压缩机性能检测过程中,其排气压力的控制精度直接影响测量数据的准确性。国家标准试验方法中对其排气压力控制最大波动范围在±0.5%以内,本文根据压缩机性能试验装置的要求,针对被控量的特性和实际运行情况,利用飞升曲线法、临界比例法得出排气压力控制系统的模型算式、模型参数。从控制理论上对排气压力控制系统的性能进行了分析,并通过Matlab仿真和试验拟合对其控制性能进行改进。

增压6缸柴油机排气压力波变化规律的试验研究

针对某增压6缸柴油机进行了不同负荷特性下的排气压力波测量,分析了不同负荷特性下排气压力波的变化规律。试验结果表明:对于增压6缸柴油机,当配气相位相同时,在不同的负荷特性下,排气压力波平均值的变化规律是相同的,排气压力波平均值随着扭矩的增加而增大;不同转速下相同扭矩测试点的排气压力波平均值进行横向对比时以及在外特性上,排气压力波平均值随着转速的增加而增高。在不同的负荷特性下,排气压力波强度的变化规律是相同的,排气压力波强度随着扭矩的增加而增高;不同转速下相同扭矩测试点的排气压力波强度进行横向对比时,排气压力波强度随着转速的增加而增高,但是在外特性上,随着转速的增加,排气压力波强度先增加后减小。

吸排气压力对线性压缩机性能影响分析

线性压缩机由直线电机驱动,整机效率高。其性能不仅受电机驱动力的影响,还受到压缩机吸排气压力的影响。本文以R134a为工质,在标准工况下,分析了吸排气压力对动圈式线性压缩机的性能影响。在其他参数不变时,提高吸气压力使制冷量和排气量增加,但电功率也增加,导致性能系数(COP)下降,压缩机性能反而降低;排气压力的增加使压缩机运行经济性变差,另外还会造成压缩机行程的减少,并可能发生行程漂移。

排气压力对发动机性能的影响研究

在一台3.8L涡轮增压中冷4缸柴油机上通过试验研究了排气压力对柴油机燃烧和性能的影响。试验中拆除了原机增压器及中冷器,通过自制压力调节装置直接控制柴油机进、排气压力。试验结果表明:排气压力对柴油机缸内压力的影响较小,最高燃烧压力及相位变化不明显;空气质量流量与排气压力具有一定的线性关系,排气压力每增加10kPa,空气质量流量减少约1.2~2.0kg/h,减小百分比为0.4%~0.7%;柴油机排气温度与排气压力具有一定的线性关系,排气压力每增加10kPa,排气温度增加约4.0~4.7℃;排气压力增加使柴油机的动力性和经济性恶化,排气压力每增加10kPa,转矩减小约2.3~3.1N·m,减小百分比为1.0%~1.9%,比油耗增加约2.8~7.1g/(kW·h),增加百分比为1.4%~3.3%。仿真计算表明:排气压力增加使泵气过程负功增加,排气压力每增加10kPa,泵气过程平均指示压力减小约9.8~10.7kPa,减小百分比约13%。

增压柴油机排气压力变化规律的实验研究

研究采用等压增压系统的多缸柴油机排气压力的变化规律.利用瞬态压力传感器和燃烧分析仪,在某V型8缸增压柴油机上,测量了不同工况下第1缸排气阶段气缸内和排气道出口处的压力随曲轴转角的变化情况.分析结果表明:在相同的转速下,随着负荷增加,排气道出口压力随曲轴转角变化的规律相近,压力的波动幅度增加;随着转速的增加,在排气道出口压力曲线中的波峰和波谷出现的曲轴转角位置向后推移;在某些工况下,缸内排气压力高于排气道出口的压力,而有些工况下,缸内排气压力会低于排气道出口的压力.

跨临界CO_2热泵系统最优排气压力的极值搜索控制

ESC控制策略可以自动搜索性能指标最佳时系统所对应未知的或缓慢变化的系统输入,实际为一种基于梯度信号调制解调的动态搜索方法。本文针对空气源跨临界CO_2热泵热水器系统,选取压缩机排气压力设定值作为ESC控制器的输入,采用COP作为系统性能的输出指标,即极值搜索控制的反馈信号。通过搭建空气源跨临界CO_2热泵热水器的动态模型仿真平台,针对恒定工况,变环境温度条件和实时温度条件分别进行了模拟仿真。仿真结果表明,ESC可以搜索恒定或者系统边界变化时最佳的系统输入值,ESC控制的最优排气压力稳态误差在1.0%以内,与基于模型的控制结果相比,最优排气压力的控制偏差也在5%以内,验证了ESC控制策略的可行性和准确性。

发动机排气压力波性能仿真分析

研究汽车排气系统内压力波的形成及其传播过程与发动机工作状况之间的关系,为及时诊断故障,利用GT-POWER软件建立一个四缸四行程的汽油发动机模型。计算结果显示在发动机的一个工作周期内,压力波出现了四个波峰和波谷,分别对应四个汽缸的排气行程;修改发动机的转速,会影响排气压力波的幅值、谐波成分、相位等参数;在排气行程末期,排气压力波在排气管内发生干涉、叠加和负压效应。结果对利用排气压力波进行发动机的综合故障诊断具有重要意义。

利用进排气压力波预测柴油机的充气效率

建立了一个利用进排气压力波来预测四冲程柴油机充气效率的模型,并用实测结果证实了模型的有效性。同时还依据计算结果分析了多缸柴油机各缸充量的不均匀性。

排气压力脉动的全封闭往复式压缩机转速测量方法

提出一种基于排气压力脉动的全封闭往复式压缩机转速测量的新方法。全封闭往复式压缩机的吸排气阀片伴随着活塞的往复运动而开启与关闭,使压缩机吸排气产生压力脉动,排气压力脉动比吸气压力脉动明显。排气阀室较排气管出口压力脉动幅值明显,去除趋势项后经CZT变换得到的脉动频率和转速一致,故可将排气管出口压力作为新方法的采样信号。在不同压缩比工况下,新方法测得转速与压缩机实际转速进行对比,实验表明新方法在不同负载工况下都有效,精度为±1 r/min;测量时间为1 s。

泵气平均有效压力与排气压力波关系的试验研究

针对某增压6缸柴油机进行了不同负荷特性下缸内压力和排气压力波的测量,分析了不同负荷特性下泵气平均有效压力与泵气排气压力波之间的关系。试验结果表明:对于增压6缸柴油机,当配气相位相同时,在不同的负荷特性下,泵气排气压力波强度随泵气平均有效压力的变化规律是不同的。在800 r/min和1 000 r/min负荷特性下,泵气排气压力波强随着泵气平均有效压力的增大而增大;在1 400 r/min和1 800 r/min负荷特性下,泵气排气压力波强随着泵气平均有效压力的增大先减小再增大;在2 200 r/min负荷特性下,泵气排气压力波强随着泵气平均有效压力的减小而减小。

小型二冲程汽油机排气压力波的计算

建立小型二冲程汽油机非定常排气流动的数学模型，给出用特征线法求解排气压力波的计算实例。在计算过程中通过迭代不断修正特征线的位置，提高了数值解的精度。计算结果与实测结果相当吻合。

增压柴油机排气压力波的对比试验研究

为了对某增压六缸发动机的性能做进一步的改进,对其涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波变化规律进行了试验研究。试验结果表明,涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波平均值变化规律相同:在不同的负荷特性下,排气压力波平均值都随着扭矩的增大而增大;不同转速下相同扭矩测试点的排气压力波平均值,都随着转速的增大而增大。在不同的负荷特性下,涡轮入口处和排气支管出口处的排气压力波强度变化规律不相同,涡轮入口的压力排气波强度要大于排气支管出口处的排气压力波强度。

自整定模糊-PID控制器在压缩机排气压力上的的设计与应用

针对目前压缩机排气压力调节控制阀的开启度不易掌握,而造成的排气压力控制系统鲁棒性弱的缺点,提出一种基于智能型自整定模糊-PID控制在压缩机排气压力控制系统中应用的方法。此方法以模糊控制原理为基础,将模糊推理和PID控制相结合,设计了Fuzzy-PID控制器,应用M atlab/S imu link进行仿真。研究结果表明,这种基于压缩机排气压力的自整定模糊-PID控制器具有响应快、超调小、控制精度高等优点,比传统的PID控制器具有更好的动、静态性能,实现了压缩机排气压力在线自整定控制。

超临界水煤气化工艺发电气轮机排气压力分析

为确定超临界水煤气化工艺热力发电系统中的混合工质(H2O+CO2)气轮机排气压力,本文进行了水蒸汽和混合工质在凝汽器内部流动阻力的分析,研究了混合工质的凝结过程,定量分析了最佳排气压力的影响因素,为混合工质气轮机排气压力取值提供参考。结果表明:混合工质在凝汽器内气阻很小,为定压降温凝结。凝汽器内所建立的真空不仅与环境温度、凝汽器端差有关,还取决于蒸汽凝结率。环境温度、凝汽器出口端差和凝结率一定时,凝汽器内存在最低工作压力。所研究工况范围内,其他参数不变,蒸汽凝结率提高3%,最佳排气压力增加180%,系统净功率减小56%,系统效率降低3.3个百分点;环境温度提高10℃,最佳排气压力增大79.6%,净增功率减小23%,效率降低了2.8个百分点。

有机氟裂解气压缩机排气压力异常故障的排除

分析了有机氟生产装置裂解气压缩机组运行中出现问题的原因,主要为裂解气带有胺类盐酸盐杂质,造成过滤器流通面积下降、气阀的开闭不正常而内漏、活塞环易卡死在活塞环槽内,从而引起现一级排气压力偏高或偏低。采用优化工艺路线减少杂质生成量、增大压缩机进口缓冲罐、改进过滤器型式等方法,并推行设备点检制度和备机切换制度、优化气阀清洗方式。实施后,裂解气中的胺类盐酸盐含量下降,减少了气阀、气道、汽缸中杂物的集聚,由于机组排气压力高低而引起的检修由优化前的平均6次/月降低为1次/月,年节约检修费用约10万元/台。

CO2汽车空调系统排气压力优化研究

CO2是一种环保制冷剂,也是未来汽车空调制冷剂的可行方案之一。经过研究发现,带回热器的跨临界CO2汽车空调系统在制冷运行时,系统存在最优的排气压力,在此排气压力下,系统具有相同工况条件下的最优能效比COP。本文通过分析和计算,进一步确定了系统的最优压力和气冷器出口的温度线性相关。而气冷器的出口温度受制于环境温度,所以系统的最优排气压力取决于环境温度。CO2热泵空调系统可以依据此建立系统的最优COP控制策略,保证系统的高能效运行,从而减少空调系统能耗。