辐射制冷降温针织面料的制备及性能研究

具有日间被动辐射冷却的纺织品可以减轻高温天气对人体的伤害。文章以腈纶和蚕丝两种原料为基材,以聚乙烯醇(PVA)、无机纳米粒子二氧化硅(SiO_(2))和三氧化二铝(Al_(2)O_(3))的混合分散液为整理剂对纱线进行处理,利用手摇横机制备了两种罗纹组织的针织面料,再对织物进行盐酸刻蚀造孔处理,得到了具有高效辐射制冷效果的降温针织面料。研究表明,织物表面及纤维间被填料粒子覆盖,经盐酸刻蚀后出现均匀微孔;盐酸刻蚀得到的微孔能够明显提高织物对太阳光的反射率;与原织物相比,盐酸刻蚀后的织物在大气窗口的平均红外发射率约为87.9%,太阳反射率为75.0%,在辐照强度为501 mW/cm^(2)时,与对照织物相比可降低温度约12℃,具有较大的应用潜力。

自复叠制冷技术研究进展

自复叠制冷技术在低温领域的应用十分广泛。本文首先介绍了自复叠制冷技术的原理,并与单级压缩、多级压缩及复叠制冷技术进行比较,指出了自复叠制冷技术具有结构简单、制冷温区宽的优势。从自复叠制冷系统的循环特性、混合工质的选择和配比优化、系统流程优化三方面,对当前自复叠制冷技术的研究进行分析总结。最后,展望该技术的发展前景,为拓宽该技术的应用提供参考。

风量对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响

为研究风量变化对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响,控制室内外风量在最优风量以降低总能耗,获得最高的能效比。通过搭建系统样机,在焓差室测试其性能并研究风量对系统性能的影响。结果表明:样机在名义制冷工况下,取系统理想制冷性能系数C_(OP)最大时对应的排气压力为最优排气压力(9 MPa)。在最优排气压力下探究风量的影响。室内风量固定时,随着室外风量的增加,排气温度先快速下降后趋于稳定。室外风量固定时,排气温度与室内风量的关系取决于室外风量的大小,当室外风量低于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加而增加;当室外风量高于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加呈现先减小后增大的趋势,且在室内风量为300 m^(3)/h时排气温度达到最小值。室内、外风量增加时,系统制冷量先增加后降低,总功耗先降低后升高,系统C_(OP)呈现先上升后下降的趋势。最优风量为室内风量300 m^(3)/h,室外风量1750 m^(3)/h,此时系统C_(OP)达到最大2.26,为跨临界CO_(2)驻车空调系统的设计与安全高效运行提供参考。

太阳能驻车通风与遮阳系统降温与节能性研究

为了解决驻车高温问题,文中设计太阳能驻车通风与遮阳系统,建立乘员舱传热数学模型,通过实验验证模型准确性,并应用该模型对太阳能驻车通风与遮阳系统的降温与节能性进行分析。研究结果表明:在南昌市夏季典型气象条件下,相较于未采用任何乘员舱降温措施的停放车辆,采用太阳能驻车通风与遮阳系统的车辆乘员舱内热环境有明显改善,车舱内空气平均温度最高可降低9.4℃;车辆启动时的制冷负荷最多可降低27.3%。搭载该太阳能驻车通风与遮阳系统能极大地提高驾乘人员的舒适性,同时降低空调能耗。

低温氢气排放管气封方案改进研究

针对氢氧火箭发动机试验过程中低温氢气的安全排放问题,在分析氢排放爆燃机理的基础上,根据现有排放管路进行建模,运用数值仿真方法,研究了氮气、氢气、氦气3种介质在不同吹除流量和吹除位置时的气封效果,通过试验方法进一步得出了不同气封吹除工况下排放管出口的氧气浓度变化曲线。研究结果表明,在相同吹除介质和吹除流量下,只从排放管底部吹除的气封效果最好。通过对比3种气体介质的气封效果,发现在达到相同气封效果时氮气气封可以节省大量成本。

膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用

膜生物反应融合了生物反应及膜分离技术,属于较为先进的污水处理技术,能够有效清理污水中的各种有机物质,具有良好的污水处理效果。将膜生物反应技术应用在环境工程的污水处理工作当中,能够提高污水处理效果,保障技术应用的稳定性。基于此,针对膜生物反应技术应用的重要性进行简要分析,并对环境工程污水处理中的膜生物反应技术类型进行探索,详细介绍膜生物反应技术在环境工程污水处理工作中的具体应用,以期为污水处理工作的有序进行提供技术支持,积极推进环保建设及社会的可持续发展。

膨胀循环氢氧发动机低箱压起动特性研究

为满足长时间在轨低温上面级对发动机低入口压力起动的需求,对膨胀循环氢氧发动机低箱压起动特性进行了仿真和试验研究,建立了较为准确的起动特性仿真模型,完成了地面环境和高空模拟环境氢入口低箱压起动试验。结果表明,氢入口压力越低,发动机起动加速性越慢,两者呈类似双曲线关系;降低喷管出口背压有利于发动机起动,氢入口压力越低,背压对起动加速性的影响越大。

基于低损耗热压缩的新型液氢加氢站工艺系统构建

为解决国内现有液氢加氢站中核心设备短期内无法实现国产化以及液氢站加注过程中氢浪费量过大等问题,基于机械压缩增压和热压缩增压机理,构建了基于低损耗热压缩的新型液氢加氢站工艺系统,并利用Aspen HYSYS软件对该新型液氢加氢站工艺系统进行了稳态模拟,得出了系统运行工况参数,确定了优化工艺方案。在此基础上对现有液氢加氢站和新型液氢加氢站系统及其热压缩模块分别进行了能耗分析,结果表明,现有的“增压与汽化并行”式液氢加氢站系统比能耗为0.912 kWh/kg,而低损耗热压缩的新型液氢加氢站系统比能耗为0.322 kWh/kg,其比能耗比现有液氢加氢站降低了64.8%。这表明基于低损耗热压缩的新型液氢加氢站系统更节能,系统中关键部件的[火用]效率也更高。

冷端管径对高压节流型涡流管性能影响分析

冷端管径(D_(c))是影响涡流管性能的重要因素之一,基于12 MPa的高压节流工况,以CH_(4)为计算工质,建立物理模型,改变D_(c)为36、38、40、42和44 mm。对比发现:随着D_(c)增大,冷端内旋气体温度逐渐下降,制冷效果提升;热端外旋气体温度先增加后下降,D_(c)=40 mm时制热效果最佳。反映出D_(c)与制冷效果呈正相关,但对制热效果存在最佳值。当D_(c)增大时,内旋气体总压下降幅度逐渐平缓,利于节流;在D_(c)≥40 mm时,外旋气体总压下降幅度变大,且变化不规律,节流时有损调节阀使用寿命。另外D_(c)=44 mm时,外旋气体速度变化规律异常。所以根据工况需求,可控制D_(c)尺寸来调节涡流管制冷制热效果。

空气冷却式降温服用半导体制冷装置的实验与模拟

设计了一款空气冷却式降温服,并确定其冷却功率及进出口空气的状态参数和流量,同时计算了空气冷却式降温服用半导体制冷装置所需的制冷功率。对半导体制冷装置进行实验和数值模拟,通过实验数据验证了数值模拟计算模型的准确性,并提出优化方案。采用验证过的数值模拟计算模型对半导体制冷装置进行优化设计与计算,优化后半导体制冷装置在干球温度为34.4℃、湿球温度为27.9℃的环境中可提供流量和温度分别为6.283×10^(-3) m^(3)/s和29℃的冷风,符合空气冷却式降温服的设计要求。

基于减压降温原理的超流氦获取真空机组的研制

南方先进光源研究测试平台(SAPS-TP)为了给超导腔提供2 K测试环境,采用在氦池入口抽真空至饱和蒸气压的方式来获取2 K超流氦。研制一套减压降温真空机组用来抽取真空,详细介绍了设计和选型计算,并借鉴各大型2 K低温系统的使用经验,进行了优化。已完成20余次超导腔的性能测试,真空机组运行稳定,氦池压力、温度和液位等参数的控制精度达到设计指标。运行测试结果表明,所研制的减压降温真空机组性能满足设计要求。

高热流液冷服务器相变工质的研究及应用进展

随着数据中心数量与规模的增加,高热流服务器占比逐渐增大,传统的风冷已不能满足散热及节能要求,具有较大汽化潜热和较高传热系数的相变液冷技术应运而生。针对相变液冷系统的研究主要涉及系统性能提升、系统对比以及系统的热管理,而工质是其中实现热量转移的重要载体,对液冷实施效果至关重要。为此,对相变液冷工质的选择原则进行介绍,并根据直接和间接两种不同的接触方式,对目前6类有关相变工质(自然工质、HFCs、HFOs、PFCs、HFEs、混合工质)的研究及应用进展进行了梳理、总结、分析,同时对相变液冷工质的后续研究进行展望。

水产品超声辅助浸渍冷冻技术研究进展

目的为延长水产品销售周期,最大程度保持其营养品质,促进水产品冷冻保藏及加工技术的发展和产业化。方法归纳总结超声辅助浸渍冷冻的作用机理,并探究其对冰晶形成和生长以及水产品保鲜加工的影响。结果超声辅助浸渍冷冻能有效提高冷冻效率,减小冰晶晶核规格,缩短冷冻时间,减缓水产品蛋白质变性与脂质氧化速率,改善水产品质构、保持其营养价值,是水产品冷冻处理的有效途径。结论超声辅助浸渍冷冻技术能在一定程度上解决水产品冷冻过程中存在的问题,为水产品冷冻技术产业化提供支持。超声辅助浸渍冷冻技术在作用机制、适用范围和特定环境下的作用衰减等方面存在着一定缺陷,还需深入阐述其作用机理,为冷冻智能装备开发提供保障。

稀释制冷技术

稀释制冷机作为一种可以获取10 mK以下极低温度的制冷技术,广泛应用于量子计算、凝聚态物理等领域,已经成为极低温区的主流技术.目前国际上干式稀释制冷机的研究和应用已经较为成熟,但是对其他类型的稀释制冷机研究较少,研究工作还不够全面系统.本综述围绕稀释制冷技术的研究现状,系统介绍了其根本机理和制冷原理,梳理了稀释制冷机的多种实现形式,讨论了各种形式的优缺点和研究进展.基于地面应用的典型稀释制冷机,结合实际情况,系统总结并分析了影响其制冷性能的内在、外在因素,为稀释制冷技术研究提供技术参考.

微通道内超临界LNG变物性流动传热数值模拟

跨临界LNG在临界点附近物性变化剧烈,采用数值模拟方法研究了直通道和Zigzag型微通道内超临界LNG变物性和常物性对流动传热性能,分析了LNG跨临界变物性和常物性的偏差。研究结果表明,在Re为9 816、16 956、24 164和31 390时,直通道定物性和变物性的对流传热系数偏差为1.95%、-3.37%、-6.48%和-9.11%。Zigzag通道的变物性和定物性对流传热系数偏差为-0.11%、-5.47%、-7.84%和-5.83%。Zigzag对流传热系数按节距周期性变化。靠近半圆角位置涡的增大对传热有良好的强化作用。在直通道和Zigzag通道中,变物性的压降比定物性更小,但摩擦因子f比定物性更大。在Zigzag通道中物性对摩擦因子f的影响可以忽略。

冻结液滴融化阶段相变过程与多相态分布定性分析

采用基于CCD高速图像观测法,以不同基底表面、不同基底表面温度为工况,研究了冻结液滴融化阶段的不同动态演化过程和相态分布特性。结果表明:金属类基底表面冻结液滴在融化过程中,内部气泡体积较小,分布较密集;聚合物类基底表面的冻结液滴在融化过程中,内部气泡体积较大,气泡聚集在固相区域周边及顶部。冻结速率对气泡的大小产生了重要影响,冻结速率越小产生的气泡体积越大,冻结速率越大产生的气泡体积越小;金属基底表面液滴在润湿过程中表现出明显的前驱膜,聚合物表面则未出现这一现象;聚合物表面冻结液滴内部的孔隙区域较大,金属表面则相反,孔隙内的水分布对冰晶融化有着促进作用。

空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性实测研究

为推动空温式汽化器的应用发展,深入探究空温式汽化器的传热问题本质,开展空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性实测研究。以液氮作为实验工质,搭建空温式汽化器翅片管壁面测温实验平台,分析空温式汽化器翅片管壁面温度变化特性。结果表明:空温式汽化器翅片管整体壁面温度随运行时间增加逐渐减低;翅片管壁面温度沿远离汽化器入口方向温度呈升高趋势,当实际汽化量为96 Nm3/h时,第1、7、11和16根翅片管壁面温度衰减率分别为254.0%、91.8%、56.5%和30.3%,当实际汽化量减小时,汽化所需翅片管总长度缩短。

聚合物基辐射制冷材料的研究进展

在粮食仓储过程中,采用低温储粮技术可有效减少储藏环节的粮食损耗、保证粮食品质,对于保障粮食供应具有重要意义。辐射制冷材料作为一种无能耗制冷新技术,通过将热量以电磁波的形式辐射到外太空而实现降温制冷,可以解决传统制冷方式带来的高能耗、高化学需氧量排放等问题,将为低温储粮提供一种绿色环保新思路。阐述了聚合物基辐射制冷材料的工作原理、体系组成及筛选依据,根据结构特点对其进行了分类总结,分析了不同结构辐射制冷材料存在的问题及研究方向,为辐射制冷材料应用于粮仓建筑实现低温储粮提供参考。

4~5 K铟片填充下无氧铜材料接触热阻实验研究

在陆续开展的深空探测任务中,高精度光学探测设备需要长期稳定的深低温工作环境。传热界面由于传热介质的热阻而存在一定的传热温差,为确保设备的工作环境,避免探测效率下降、精度下降和噪声干扰增加等严重后果,对无氧铜和不锈钢两种深低温温区常用的固体导热材料的界面接触热阻进行了实验测试。在真空、4~5.2 K、压力为3 077 N、铟片为填充物的条件下,测量了粗糙度为Ra=3.2的不锈钢-无氧铜接触热阻。结果表明:无氧铜界面间接触热阻在10^(-5)~10^(-4) m^(2)·K/W量级,且随温度的升高和粗糙度的减小而减小;无氧铜和不锈钢间的接触热阻在10^(-2) m^(2)·K/W量级。

LNG接收站BOG回收与提氦联产工艺设计及优化

为了解决当前BOG回收工艺以及BOG提氦工艺存在回收率低和高能耗等问题,提出一种联产工艺,将LNG接收站BOG回收工艺与BOG提氦工艺相结合。使用HYSYS模拟单一工艺和联产工艺,分析影响工艺综合能耗及粗氦浓度的关键参数。保持粗氦浓度为92.61%,以综合能耗最小为优化目标,结合响应面法和遗传算法对关键参数进行优化,得到最优参数:BOG压缩机出口压力为600 kPa,低压泵出口压力700 kPa,海水泵出口压力4 000 kPa,深冷塔进料温度为-150℃,深冷塔进料压力为1 000 kPa。与单一工艺相比,该联产工艺有明显的节能优势,综合能耗减少16.17%,BOG回收率达到84.21%,粗氦的回收率和浓度分别达到95.83%和92.61%。结论表明:该联产工艺在能耗和投资成本方面具备明显的优势。