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涡轮压缩膨胀机的设计与性能分析
1
作者
田雨
马国远
+2 位作者
刘帅领
许树学
周峰
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期18-27,共10页
随着人们环境保护意识的加强,天然工质制冷剂重新受到研究人员的关注。空气是一种安全且对环境绝对友好的天然制冷剂,未来,压缩空气制冷循环有望成为传统蒸气压缩制冷循环的潜在替代品。压缩膨胀机作为压缩空气制冷的核心部件,其工作效...
随着人们环境保护意识的加强,天然工质制冷剂重新受到研究人员的关注。空气是一种安全且对环境绝对友好的天然制冷剂,未来,压缩空气制冷循环有望成为传统蒸气压缩制冷循环的潜在替代品。压缩膨胀机作为压缩空气制冷的核心部件,其工作效率对机组性能有直接影响。为了设计出能够配合膨胀机高效工作的离心压缩机,需要对传统的设计方法进行一些修正。本文将质量、动量、能量守恒与射流尾迹区理论相结合,并将传统的离心压缩机相关参数推广到较低压力的范围中,提出了一种与现有的涡轮膨胀机相匹配的离心压缩机几何参数的设计方法。使用该方法为现有的膨胀机设计了对应的离心压缩机,并利用其他学者分析过的离心压缩机模型对该方法进行验证,利用计算流体力学方法(CFD)对压缩膨胀机变工况下的工作性能及对膨胀功的利用率进行模拟分析。按本方法设计的离心压缩机在设计工况下能够以高于92%的效率利用膨胀机的输出功。在变工况条件下能够以高于88%的效率利用膨胀机的输出功,并且在设计质量流量附近能够顺利运行。
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关键词
空气压缩制冷
压缩膨胀机
离心压缩机设计
膨胀功利用率
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职称材料
换气热回收用泵驱动热管系统工作特性模拟
2
作者
刘帅领
马国远
+2 位作者
许树学
贾潇雅
宋文博
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期53-61,共9页
为满足能量回收装置新风负荷变化和节能要求,建立了泵驱动回路热管系统数学模型,在冬季制热工况下,研究了以R32为工质的气泵驱动回路热管模式(booster-driven loop heat pipe,BLHP)、制冷剂泵驱动回路热管模式(refrigerant pump-driven ...
为满足能量回收装置新风负荷变化和节能要求,建立了泵驱动回路热管系统数学模型,在冬季制热工况下,研究了以R32为工质的气泵驱动回路热管模式(booster-driven loop heat pipe,BLHP)、制冷剂泵驱动回路热管模式(refrigerant pump-driven loop heat pipe,PLHP)及气泵-制冷剂泵复合驱动回路热管模式(booster refrigerant pump composite-driven loop heat pipe,CLHP)的质量流量、制热量、能效比(energy efficiency ratio,EER)和温度效率随室内外温差的变化关系,并与R22作为循环工质运行特性进行了对比分析,最后给出了R32系统在不同运行模式之间的切换条件.结果表明,BLHP模式下R32和R22的质量流量相近,PLHP模式下R22的质量流量比R32系统高125%,BLHP模式下R32的制热量和温度效率高于R22,室内外温差小于27℃,BLHP模式下R32的制热EER高于R22,PLHP模式下R32的制热量、温度效率和制热EER均略高于R22;R32系统中,CLHP模式的换热量和温度效率均优于BLHP和PLHP模式,CLHP模式的EER相较于PLHP模式有所降低,但和BLHP模式的EER相近.室内外温差为35℃时,CLHP模式的制热量比BLHP模式和PLHP模式分别高163%、144%,从温度效率和系统性能方面考虑,冬季制热工况下,温差小于8.5℃时,采用BLHP模式较适宜,温差大于8.5℃时,采用CLHP模式较适宜.
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关键词
热回收
泵驱动
热管
换热特性
温度效率
模拟
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职称材料
制冷空调用换热器研究进展
3
作者
马国远
高磊
+1 位作者
刘帅领
许树学
《制冷与空调》
2023年第4期88-100,共13页
为实现制冷空调行业的节能减排目标,研究具有轻量化、小型化和高效化的制冷空调用换热器至关重要。本文主要介绍强化换热技术在制冷空调用换热器中的应用,包括风冷式换热器、水冷式换热器和蒸发式冷凝器,以及适应低制冷剂充注量、低GWP...
为实现制冷空调行业的节能减排目标,研究具有轻量化、小型化和高效化的制冷空调用换热器至关重要。本文主要介绍强化换热技术在制冷空调用换热器中的应用,包括风冷式换热器、水冷式换热器和蒸发式冷凝器,以及适应低制冷剂充注量、低GWP工质的紧凑型高效换热器的研发进展,为换热器的优化设计提供借鉴。
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关键词
换热器
风冷式换热器
水冷式换热器
微通道换热器
管壳式换热器
蒸发式冷凝器
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职称材料
蒸发器冷冻除湿特性模拟分析与优化研究
被引量:
6
4
作者
刘帅领
马国远
+2 位作者
许树学
李富平
孙晗
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期15-21,69,共8页
为了冷冻除湿系统更加高效运行,本文对冷冻除湿系统进行模拟计算,定量分析了除湿量与蒸发器进口风速、干球温度、相对湿度之间的关系。结果表明:在一定的进风温度和湿度情况下,随着风速的增大,除湿量先增大后减小;在进口空气的含湿量和...
为了冷冻除湿系统更加高效运行,本文对冷冻除湿系统进行模拟计算,定量分析了除湿量与蒸发器进口风速、干球温度、相对湿度之间的关系。结果表明:在一定的进风温度和湿度情况下,随着风速的增大,除湿量先增大后减小;在进口空气的含湿量和风速一定时,随着进口空气干球温度的升高,系统的除湿量逐渐降低;进口空气干球温度在21~36℃,相对湿度在40%~85%之间变化时,进口空气湿球温度与最佳COP下对应的蒸发温度差值约为10℃;最佳制冷工况下的蒸发温度与最大除湿工况下的蒸发温度差值存在线性关系;模型值与实验值相比,误差在±10%以内。
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关键词
除湿量
模拟
蒸发器
线性关系
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职称材料
带毛细管的变频压缩机空气源热泵实验研究
被引量:
1
5
作者
牛建会
许树学
+1 位作者
刘帅领
马国远
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第A02期180-185,共6页
针对家用"煤改电"空气源热泵,提出采用毛细管作为节流元件替代热力膨胀阀或电子膨胀阀,搭建了热泵系统实验装置。研究压缩机不同频率下,不同的毛细管长度对压缩机吸气压力、排气温度和机组制热量等制热性能的影响。实验结果表...
针对家用"煤改电"空气源热泵,提出采用毛细管作为节流元件替代热力膨胀阀或电子膨胀阀,搭建了热泵系统实验装置。研究压缩机不同频率下,不同的毛细管长度对压缩机吸气压力、排气温度和机组制热量等制热性能的影响。实验结果表明,毛细管替代热力膨胀阀或电子膨胀阀后,系统能够长时间稳定运行;毛细管长度为500mm、压缩机频率为35Hz时系统制热性能最优,制热量、制热COP获得最大值,而其吸气压力和排气温度适中。
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关键词
空气源热泵
毛细管
压缩机变频
制热性能
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职称材料
空气制冷技术原理及发展现状
被引量:
3
6
作者
刘帅领
马国远
+2 位作者
张海云
戴晗
许树学
《制冷与空调(四川)》
2021年第3期444-450,共7页
介绍了空气制冷循环原理与工作特性,分析了空气制冷循环系统的研究进展及应用领域,对采用回热、多级压缩中间冷却、湿压缩、热回收等性能提升方法及关键参数影响规律进行了分析。最后,对空气制冷机未来的发展进行了评价。
关键词
空气制冷
性能提升
应用领域
关键技术
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职称材料
压缩机变频毛细管空气源热泵的实验研究
被引量:
1
7
作者
牛建会
许树学
+1 位作者
马国远
刘帅领
《制冷与空调(四川)》
2018年第6期590-594,共5页
针对目前我国北方"煤改电"工程中广泛应用的空气源热泵,提出以毛细管作为节流元件,采用变频压缩机的空气源热泵系统。搭建实验装置,实验研究在不同的毛细管长度下,压缩机吸气压力、排气温度及机组制热性能随工况和压缩机频率...
针对目前我国北方"煤改电"工程中广泛应用的空气源热泵,提出以毛细管作为节流元件,采用变频压缩机的空气源热泵系统。搭建实验装置,实验研究在不同的毛细管长度下,压缩机吸气压力、排气温度及机组制热性能随工况和压缩机频率的变化规律,为优化设计空气源热泵提供参考。
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关键词
空气源热泵
压缩机变频
毛细管
制热性能
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职称材料
带喷水的空气制冷循环热力性能分析
被引量:
2
8
作者
刘帅领
许树学
马国远
《家电科技》
2020年第S01期131-134,共4页
通过建立带喷水的空气制冷理想循环模型,分析压比、喷水量对系统热力性能的影响,并与普通空气制冷循环进行对比。结果表明,带喷水的空气制冷循环在提高系统制冷量的同时,不会导致送风温度大幅度降低,更适合空调工况;与普通空气制冷循环...
通过建立带喷水的空气制冷理想循环模型,分析压比、喷水量对系统热力性能的影响,并与普通空气制冷循环进行对比。结果表明,带喷水的空气制冷循环在提高系统制冷量的同时,不会导致送风温度大幅度降低,更适合空调工况;与普通空气制冷循环相比,系统循环压比大于2时,喷水后系统的制冷COP约是前者的2倍,带喷水的空气制冷循环更具有优势。
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关键词
喷水
空气制冷
压比
性能系数
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职称材料
压缩机变频调节的小型空气源热泵制热性能实验研究
9
作者
牛建会
马国远
+1 位作者
许树学
刘帅领
《家电科技》
2018年第S1期46-48,共3页
为研究压缩机变频对热泵制热性能的影响,搭建了额定4HP变频压缩机热泵系统实验装置,实验研究压缩机在不同频率下,热泵的排气温度、吸气压力、制热量、压缩机耗功率和制热COP的变化,为空气源热泵的进一步节能运行提供理论依据。
关键词
空气源热泵
变频
制热性能
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职称材料
双回路热泵换气热回收系统实验研究
被引量:
2
10
作者
贾潇雅
马国远
+2 位作者
周峰
刘帅领
吴国强
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1876-1882,共7页
设计一种具有2个独立吸排气口的新型双缸旋转压缩机,并搭建双回路排风热回收实验系统;研究采用新型压缩机的双回路热泵热回收系统在冬季和夏季测试工况的运行性能。研究结果表明:在冬季工况下,当室外温度从15℃降至−15℃时,系统工质循...
设计一种具有2个独立吸排气口的新型双缸旋转压缩机,并搭建双回路排风热回收实验系统;研究采用新型压缩机的双回路热泵热回收系统在冬季和夏季测试工况的运行性能。研究结果表明:在冬季工况下,当室外温度从15℃降至−15℃时,系统工质循环流量和功耗分别降低54.24%和12.45%。在夏季工况下,当室外温度从30℃升至40℃时,系统工质循环流量和功耗分别增大12.02%和1.56%;随室内外温差增大,夏季工况下系统的制冷量逐渐增大,冬季工况下系统的制热量先增大后减小。系统性能系数的变化趋势与制热/制冷量的变化趋势相近。在冬季工况下,当室外温度为0℃时,系统性能系数可达峰值8.77;在夏季工况下,当室外温度为40℃时,系统性能系数可达5.22。
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关键词
独立双缸旋转压缩机
排风热回收
热泵
性能系数
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职称材料
环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状调查
被引量:
7
11
作者
谢洪民
李启升
+3 位作者
刘帅领
张又
黄晓龙
李宽意
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期735-744,共10页
环太湖地区经济发达,人口密集,近年来面临严重的富营养化、生境退化和外来水生物种入侵等环境问题.为明确环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状,于2018年开展本地和外来水生植物多样性调查.结果表明:(1)在环太湖地区共计进行6...
环太湖地区经济发达,人口密集,近年来面临严重的富营养化、生境退化和外来水生物种入侵等环境问题.为明确环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状,于2018年开展本地和外来水生植物多样性调查.结果表明:(1)在环太湖地区共计进行65个群落样方调查分析,记录到38种水生植物,分属22科29属;(2)环太湖地区31个河道样方中入侵沉水植物水盾草重要值最高,其次为另一种入侵漂浮植物凤眼蓝,在34个湖泊沿岸带样方中凤眼蓝重要值最高;(3)环太湖地区河道和湖泊沿岸带样方生物多样性分别随着水盾草和凤眼蓝盖度的增加而降低,表明外来入侵植物影响水生植物生物多样性.环太湖地区湖泊需加强防范凤眼蓝漂浮生长分布范围扩大和水盾草沿河道入侵太湖湖区.这一地区同时面对水生植物覆盖面积减少和外来植物入侵问题,建议进行全太湖流域水生植物分布区域和生物多样性摸底普查,加强对外来入侵植物传播的监控,建立水生植物自然保护区.
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关键词
环太湖地区
水生植物
生物入侵
凤眼蓝
水盾草
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职称材料
基于自然对流换热末端热泵系统的实验研究
被引量:
2
12
作者
党鹏飞
马国远
+2 位作者
许树学
刘福生
刘帅领
《家电科技》
2021年第S01期202-205,共4页
设计了一种基于自然对流换热末端的热泵的循环系统并搭建了该系统的实验装置,利用环境间对该系统的启动过程特性、制热性能、丝管式末端表面温度分布以及室内垂直温度梯度进行了测试。结果表明,该热泵系统启动迅速,丝管式末端的表面温...
设计了一种基于自然对流换热末端的热泵的循环系统并搭建了该系统的实验装置,利用环境间对该系统的启动过程特性、制热性能、丝管式末端表面温度分布以及室内垂直温度梯度进行了测试。结果表明,该热泵系统启动迅速,丝管式末端的表面温度分布较为均匀,室内空气垂直温差仅为2.1℃,且随着室外温度的升高,该系统的制热量、功耗以及COP均逐渐升高,在室外温度为-20℃~5℃的范围内,其COP最高可达4.34。
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关键词
热泵
自然对流换热
制热性能
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职称材料
双蒸发温度温湿度独立控制空调系统运行性能分析
被引量:
1
13
作者
马洪霞
马国远
+2 位作者
许树学
刘帅领
隋秋玉
《制冷》
2022年第1期1-7,共7页
建立了双蒸发温度温湿度独立控制空调系统仿真模型,研究系统性能随进口相对湿度、风速和压缩机高低压缸容积比变化规律。模拟结果表明,除湿量和制冷量等受进口空气相对湿度和风速影响较大,存在最佳风速2.2 m/s。在压缩机高低压缸容积比...
建立了双蒸发温度温湿度独立控制空调系统仿真模型,研究系统性能随进口相对湿度、风速和压缩机高低压缸容积比变化规律。模拟结果表明,除湿量和制冷量等受进口空气相对湿度和风速影响较大,存在最佳风速2.2 m/s。在压缩机高低压缸容积比为0.5~1.2时,制冷COP存在最大值。双蒸发温度系统与单蒸发温度系统相比,系统制冷COP可提升3~4.2%。
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关键词
除湿空调
压缩机
蒸发器
系统性能
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职称材料
应用于数据中心冷却的空气制冷循环系统性能分析
14
作者
隋秋玉
马国远
+2 位作者
刘帅领
许树学
马洪霞
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期16-23,共8页
本文提出一种适用于数据中心冷却的空气制冷循环系统,采用数值模拟的方法研究了压比π、环境温度(室外环境温度T_(k)、室内制冷温度T_(0))、转动部件效率(压气机效率η_(c)、膨胀机效率η_(t))对循环性能的影响规律及系统优化途径,并分...
本文提出一种适用于数据中心冷却的空气制冷循环系统,采用数值模拟的方法研究了压比π、环境温度(室外环境温度T_(k)、室内制冷温度T_(0))、转动部件效率(压气机效率η_(c)、膨胀机效率η_(t))对循环性能的影响规律及系统优化途径,并分析了由空气制冷与自然冷却组成的复合系统在典型气候区城市的适用性。结果表明:实际空气制冷循环存在最佳压比,其值介于1.5~2.0之间;循环单位制冷量、制冷性能系数COP随T_(k)的降低或T_(0)的升高而增大;相比于压气机,膨胀机效率对系统性能的提升更为关键;在实际循环(η_(c)=η_(t)=0.8)的最佳压比工况下,增加回热可使制冷COP提升22%;复合系统在呼和浩特运行的AEER可达14.61,表明其在全年自然冷却时长较长的地区更具优势。
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关键词
数据中心
空气制冷
性能系数
回热循环
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职称材料
泵驱动回路热管式能量回收系统的模拟分析与研究
被引量:
1
15
作者
宋文博
马国远
刘帅领
《机电信息》
2021年第2期37-39,42,共4页
为有效回收空调系统排风携带的能量以降低新风负荷,对气泵驱动回路热管系统和液泵驱动回路热管系统应用于排风热回收进行模拟计算,定量分析了系统在夏、冬季不同室内外温差运行工况下的换热量、温度效率和COP。分析结果表明,在夏、冬季...
为有效回收空调系统排风携带的能量以降低新风负荷,对气泵驱动回路热管系统和液泵驱动回路热管系统应用于排风热回收进行模拟计算,定量分析了系统在夏、冬季不同室内外温差运行工况下的换热量、温度效率和COP。分析结果表明,在夏、冬季工况下,两种系统具有显著的能量回收效果,换热量随着室内外温差的增大而增大,在小温差工况下,气泵驱动回路热管性能优于液泵驱动回路热管,而在大温差工况下,液泵驱动回路热管则更具优势。
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关键词
建筑节能
模拟
热工性能
能量回收装置
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职称材料
回收利用卫生间排气热的热泵热水器研究
16
作者
魏晨希
马国远
+1 位作者
刘帅领
许树学
《制冷与空调(四川)》
2022年第4期637-642,660,共7页
热泵热水器作为一种高效节能的系统,目前已走进千家万户。回收室内排风能量可以有效改善热泵热水器的性能,提出采用热泵热水器将卫生间排风能量进行回收用于提供热水,将冷凝器的形式做改进设计,改传统的微通道式为变直径沉浸式盘管换热...
热泵热水器作为一种高效节能的系统,目前已走进千家万户。回收室内排风能量可以有效改善热泵热水器的性能,提出采用热泵热水器将卫生间排风能量进行回收用于提供热水,将冷凝器的形式做改进设计,改传统的微通道式为变直径沉浸式盘管换热器,使水箱有更好的换热效果。并与其他系统进行了对比,结果显示,热泵热水器在环境温度为20℃-25℃时表现较优,在全年供暖期间平均COP增加了37%,与电热水器、燃气热水器比较也有明显的节能效果,全年电费减少大约662.58元。
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关键词
余热回收
热泵热水器
COP
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职称材料
数据中心热管背板空调热管充液率对系统能效的影响研究
17
作者
朱向东
马卫兵
刘帅领
《通信电源技术》
2021年第14期20-24,共5页
近年来,热管背板空调在数据中心的应用需求已呈爆炸式增长,其对于降低数据中心局部热点、实现高热密度机柜冷却、降低数据中心能源利用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)具有十分重要的意义,是机房单位面积内高热密度部署的最佳选择...
近年来,热管背板空调在数据中心的应用需求已呈爆炸式增长,其对于降低数据中心局部热点、实现高热密度机柜冷却、降低数据中心能源利用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)具有十分重要的意义,是机房单位面积内高热密度部署的最佳选择。热管背板空调粗放式应用过程中,未对热管最佳充液率做明确约束。通过理论模拟计算及实验研究发现,热管背板系统制冷量随热管充液率呈先上升后下降的趋势,最佳充液率为70%左右,合理的充液率可使制冷量至少提升6.5%,同时还可减少20%以上的制冷剂投资成本,是数据中心节能减排的一大方向。
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关键词
热管背板空调
热管充液率
制冷量
数据中心
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职称材料
题名
涡轮压缩膨胀机的设计与性能分析
1
作者
田雨
马国远
刘帅领
许树学
周峰
机构
北京工业大学环境与生命学部
出处
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期18-27,共10页
基金
北京工业大学“城市碳中和”科技创新基金(049000514122607)
北京工业大学环境与生命学部培育基金(PY202105)项目资助。
文摘
随着人们环境保护意识的加强,天然工质制冷剂重新受到研究人员的关注。空气是一种安全且对环境绝对友好的天然制冷剂,未来,压缩空气制冷循环有望成为传统蒸气压缩制冷循环的潜在替代品。压缩膨胀机作为压缩空气制冷的核心部件,其工作效率对机组性能有直接影响。为了设计出能够配合膨胀机高效工作的离心压缩机,需要对传统的设计方法进行一些修正。本文将质量、动量、能量守恒与射流尾迹区理论相结合,并将传统的离心压缩机相关参数推广到较低压力的范围中,提出了一种与现有的涡轮膨胀机相匹配的离心压缩机几何参数的设计方法。使用该方法为现有的膨胀机设计了对应的离心压缩机,并利用其他学者分析过的离心压缩机模型对该方法进行验证,利用计算流体力学方法(CFD)对压缩膨胀机变工况下的工作性能及对膨胀功的利用率进行模拟分析。按本方法设计的离心压缩机在设计工况下能够以高于92%的效率利用膨胀机的输出功。在变工况条件下能够以高于88%的效率利用膨胀机的输出功,并且在设计质量流量附近能够顺利运行。
关键词
空气压缩制冷
压缩膨胀机
离心压缩机设计
膨胀功利用率
Keywords
air compression refrigeration
turbo compressor
centrifugal compressor design
expansion power utilization efficiency
分类号
TB611 [一般工业技术—制冷工程]
TB652 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
换气热回收用泵驱动热管系统工作特性模拟
2
作者
刘帅领
马国远
许树学
贾潇雅
宋文博
机构
北京工业大学环境与生命学部
出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期53-61,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51776004)
北京市教育委员会科技计划一般资助项目(KM201910005017)。
文摘
为满足能量回收装置新风负荷变化和节能要求,建立了泵驱动回路热管系统数学模型,在冬季制热工况下,研究了以R32为工质的气泵驱动回路热管模式(booster-driven loop heat pipe,BLHP)、制冷剂泵驱动回路热管模式(refrigerant pump-driven loop heat pipe,PLHP)及气泵-制冷剂泵复合驱动回路热管模式(booster refrigerant pump composite-driven loop heat pipe,CLHP)的质量流量、制热量、能效比(energy efficiency ratio,EER)和温度效率随室内外温差的变化关系,并与R22作为循环工质运行特性进行了对比分析,最后给出了R32系统在不同运行模式之间的切换条件.结果表明,BLHP模式下R32和R22的质量流量相近,PLHP模式下R22的质量流量比R32系统高125%,BLHP模式下R32的制热量和温度效率高于R22,室内外温差小于27℃,BLHP模式下R32的制热EER高于R22,PLHP模式下R32的制热量、温度效率和制热EER均略高于R22;R32系统中,CLHP模式的换热量和温度效率均优于BLHP和PLHP模式,CLHP模式的EER相较于PLHP模式有所降低,但和BLHP模式的EER相近.室内外温差为35℃时,CLHP模式的制热量比BLHP模式和PLHP模式分别高163%、144%,从温度效率和系统性能方面考虑,冬季制热工况下,温差小于8.5℃时,采用BLHP模式较适宜,温差大于8.5℃时,采用CLHP模式较适宜.
关键词
热回收
泵驱动
热管
换热特性
温度效率
模拟
Keywords
heat recovery
pump-driven
heat pipe
heat transfer characteristics
temperature effectiveness
simulation
分类号
TB69 [一般工业技术—制冷工程]
下载PDF
职称材料
题名
制冷空调用换热器研究进展
3
作者
马国远
高磊
刘帅领
许树学
机构
北京工业大学制冷与低温工程系
出处
《制冷与空调》
2023年第4期88-100,共13页
基金
建筑机电设备直流化产品研制与示范(2022YFC3802504)。
文摘
为实现制冷空调行业的节能减排目标,研究具有轻量化、小型化和高效化的制冷空调用换热器至关重要。本文主要介绍强化换热技术在制冷空调用换热器中的应用,包括风冷式换热器、水冷式换热器和蒸发式冷凝器,以及适应低制冷剂充注量、低GWP工质的紧凑型高效换热器的研发进展,为换热器的优化设计提供借鉴。
关键词
换热器
风冷式换热器
水冷式换热器
微通道换热器
管壳式换热器
蒸发式冷凝器
Keywords
heat exchanger
air-cooled heat exchanger
water-cooled heat exchanger
microchannel heat exchanger
shell and tube heat exchanger
evaporative condenser
分类号
TB657.2 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
蒸发器冷冻除湿特性模拟分析与优化研究
被引量:
6
4
作者
刘帅领
马国远
许树学
李富平
孙晗
机构
北京工业大学环境与能源工程学院
出处
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期15-21,69,共8页
基金
国家重点研发计划(2018YFF0212404)
国家自然科学基金(51776004)资助项目。
文摘
为了冷冻除湿系统更加高效运行,本文对冷冻除湿系统进行模拟计算,定量分析了除湿量与蒸发器进口风速、干球温度、相对湿度之间的关系。结果表明:在一定的进风温度和湿度情况下,随着风速的增大,除湿量先增大后减小;在进口空气的含湿量和风速一定时,随着进口空气干球温度的升高,系统的除湿量逐渐降低;进口空气干球温度在21~36℃,相对湿度在40%~85%之间变化时,进口空气湿球温度与最佳COP下对应的蒸发温度差值约为10℃;最佳制冷工况下的蒸发温度与最大除湿工况下的蒸发温度差值存在线性关系;模型值与实验值相比,误差在±10%以内。
关键词
除湿量
模拟
蒸发器
线性关系
Keywords
dehumidification capacity
simulation
evaporator
linear relationship
分类号
TB611 [一般工业技术—制冷工程]
TU831.3 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
带毛细管的变频压缩机空气源热泵实验研究
被引量:
1
5
作者
牛建会
许树学
刘帅领
马国远
机构
北京工业大学环境与能源工程学院
河北建筑工程学院能源与环境工程学院
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第A02期180-185,共6页
基金
北京市教委科技计划项目(SQKM201810005011)
2017年河北省省级科技计划项目(17274515)~~
文摘
针对家用"煤改电"空气源热泵,提出采用毛细管作为节流元件替代热力膨胀阀或电子膨胀阀,搭建了热泵系统实验装置。研究压缩机不同频率下,不同的毛细管长度对压缩机吸气压力、排气温度和机组制热量等制热性能的影响。实验结果表明,毛细管替代热力膨胀阀或电子膨胀阀后,系统能够长时间稳定运行;毛细管长度为500mm、压缩机频率为35Hz时系统制热性能最优,制热量、制热COP获得最大值,而其吸气压力和排气温度适中。
关键词
空气源热泵
毛细管
压缩机变频
制热性能
Keywords
air source heat pump
capillary
compressor with frequency conversion
heating performance
分类号
TB612 [一般工业技术—制冷工程]
TB657 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
空气制冷技术原理及发展现状
被引量:
3
6
作者
刘帅领
马国远
张海云
戴晗
许树学
机构
北京工业大学
中国计量科学研究院
出处
《制冷与空调(四川)》
2021年第3期444-450,共7页
文摘
介绍了空气制冷循环原理与工作特性,分析了空气制冷循环系统的研究进展及应用领域,对采用回热、多级压缩中间冷却、湿压缩、热回收等性能提升方法及关键参数影响规律进行了分析。最后,对空气制冷机未来的发展进行了评价。
关键词
空气制冷
性能提升
应用领域
关键技术
Keywords
Air refrigeration
Performance improvement
Application field
Key technology
分类号
TB614 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
压缩机变频毛细管空气源热泵的实验研究
被引量:
1
7
作者
牛建会
许树学
马国远
刘帅领
机构
北京工业大学环境与能源工程学院
河北建筑工程学院能源与环境工程学院
出处
《制冷与空调(四川)》
2018年第6期590-594,共5页
基金
北京市教委科技计划项目(SQKM201810005011)
2017年河北省省级科技计划项目(17274515)
文摘
针对目前我国北方"煤改电"工程中广泛应用的空气源热泵,提出以毛细管作为节流元件,采用变频压缩机的空气源热泵系统。搭建实验装置,实验研究在不同的毛细管长度下,压缩机吸气压力、排气温度及机组制热性能随工况和压缩机频率的变化规律,为优化设计空气源热泵提供参考。
关键词
空气源热泵
压缩机变频
毛细管
制热性能
Keywords
air source heat pump
compressor with frequency conversion
capillary
heating performance
分类号
TM925.1 [电气工程—电力电子与电力传动]
TU831.7 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
带喷水的空气制冷循环热力性能分析
被引量:
2
8
作者
刘帅领
许树学
马国远
机构
北京工业大学
出处
《家电科技》
2020年第S01期131-134,共4页
文摘
通过建立带喷水的空气制冷理想循环模型,分析压比、喷水量对系统热力性能的影响,并与普通空气制冷循环进行对比。结果表明,带喷水的空气制冷循环在提高系统制冷量的同时,不会导致送风温度大幅度降低,更适合空调工况;与普通空气制冷循环相比,系统循环压比大于2时,喷水后系统的制冷COP约是前者的2倍,带喷水的空气制冷循环更具有优势。
关键词
喷水
空气制冷
压比
性能系数
Keywords
Water injection
Air cooling
Compression ratio
Coefficient of performance
分类号
TB651 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
压缩机变频调节的小型空气源热泵制热性能实验研究
9
作者
牛建会
马国远
许树学
刘帅领
机构
北京工业大学环境与能源工程学院
河北建筑工程学院能源与环境工程学院
出处
《家电科技》
2018年第S1期46-48,共3页
基金
北京市教委科技计划项目(SQKM201810005011)
2017年河北省省级科技计划项目(17274515)
文摘
为研究压缩机变频对热泵制热性能的影响,搭建了额定4HP变频压缩机热泵系统实验装置,实验研究压缩机在不同频率下,热泵的排气温度、吸气压力、制热量、压缩机耗功率和制热COP的变化,为空气源热泵的进一步节能运行提供理论依据。
关键词
空气源热泵
变频
制热性能
Keywords
Air source heat pump
Frequency conversion
Heating performance
分类号
TU83 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
双回路热泵换气热回收系统实验研究
被引量:
2
10
作者
贾潇雅
马国远
周峰
刘帅领
吴国强
机构
北京工业大学环境与生命学部
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1876-1882,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51776004)
北京市教委科技计划一般项目(KM201910005017)
北京市朝阳区科技计划项目(CYSF2005)。
文摘
设计一种具有2个独立吸排气口的新型双缸旋转压缩机,并搭建双回路排风热回收实验系统;研究采用新型压缩机的双回路热泵热回收系统在冬季和夏季测试工况的运行性能。研究结果表明:在冬季工况下,当室外温度从15℃降至−15℃时,系统工质循环流量和功耗分别降低54.24%和12.45%。在夏季工况下,当室外温度从30℃升至40℃时,系统工质循环流量和功耗分别增大12.02%和1.56%;随室内外温差增大,夏季工况下系统的制冷量逐渐增大,冬季工况下系统的制热量先增大后减小。系统性能系数的变化趋势与制热/制冷量的变化趋势相近。在冬季工况下,当室外温度为0℃时,系统性能系数可达峰值8.77;在夏季工况下,当室外温度为40℃时,系统性能系数可达5.22。
关键词
独立双缸旋转压缩机
排风热回收
热泵
性能系数
Keywords
rotary compressor with independent dual-cylinder
exhaust air heat recovery
heat pump
coefficient of performance
分类号
TB69 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状调查
被引量:
7
11
作者
谢洪民
李启升
刘帅领
张又
黄晓龙
李宽意
机构
上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心
上海海洋大学上海水产养殖工程技术研究中心
中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室
江苏江达生态环境科技有限公司
中国科学院大学中丹学院
出处
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期735-744,共10页
基金
国家自然科学基金重点项目(31930074)
国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07203-005)
+1 种基金
中国科学院科技服务网络STS计划区域重点项目(KFJ-STS-QYZD-099)
中国科学院南京地理与湖泊研究所引进人才启动项目(NIGLAS2018QD01)联合资助。
文摘
环太湖地区经济发达,人口密集,近年来面临严重的富营养化、生境退化和外来水生物种入侵等环境问题.为明确环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状,于2018年开展本地和外来水生植物多样性调查.结果表明:(1)在环太湖地区共计进行65个群落样方调查分析,记录到38种水生植物,分属22科29属;(2)环太湖地区31个河道样方中入侵沉水植物水盾草重要值最高,其次为另一种入侵漂浮植物凤眼蓝,在34个湖泊沿岸带样方中凤眼蓝重要值最高;(3)环太湖地区河道和湖泊沿岸带样方生物多样性分别随着水盾草和凤眼蓝盖度的增加而降低,表明外来入侵植物影响水生植物生物多样性.环太湖地区湖泊需加强防范凤眼蓝漂浮生长分布范围扩大和水盾草沿河道入侵太湖湖区.这一地区同时面对水生植物覆盖面积减少和外来植物入侵问题,建议进行全太湖流域水生植物分布区域和生物多样性摸底普查,加强对外来入侵植物传播的监控,建立水生植物自然保护区.
关键词
环太湖地区
水生植物
生物入侵
凤眼蓝
水盾草
Keywords
Lake Taihu rim
aquatic plants
biological invasion
Eichhornia crassipes
Cabomba caroliniana
分类号
Q948.8 [生物学—植物学]
X173 [环境科学与工程—环境科学]
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
基于自然对流换热末端热泵系统的实验研究
被引量:
2
12
作者
党鹏飞
马国远
许树学
刘福生
刘帅领
机构
北京工业大学
出处
《家电科技》
2021年第S01期202-205,共4页
基金
国家自然科学基金(51776004)
北京市教委科技计划一般项目(KM201910005017)
文摘
设计了一种基于自然对流换热末端的热泵的循环系统并搭建了该系统的实验装置,利用环境间对该系统的启动过程特性、制热性能、丝管式末端表面温度分布以及室内垂直温度梯度进行了测试。结果表明,该热泵系统启动迅速,丝管式末端的表面温度分布较为均匀,室内空气垂直温差仅为2.1℃,且随着室外温度的升高,该系统的制热量、功耗以及COP均逐渐升高,在室外温度为-20℃~5℃的范围内,其COP最高可达4.34。
关键词
热泵
自然对流换热
制热性能
Keywords
Heat pump
Natural convection heat transfer
Heating performance
分类号
TU83 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
双蒸发温度温湿度独立控制空调系统运行性能分析
被引量:
1
13
作者
马洪霞
马国远
许树学
刘帅领
隋秋玉
机构
北京工业大学
出处
《制冷》
2022年第1期1-7,共7页
文摘
建立了双蒸发温度温湿度独立控制空调系统仿真模型,研究系统性能随进口相对湿度、风速和压缩机高低压缸容积比变化规律。模拟结果表明,除湿量和制冷量等受进口空气相对湿度和风速影响较大,存在最佳风速2.2 m/s。在压缩机高低压缸容积比为0.5~1.2时,制冷COP存在最大值。双蒸发温度系统与单蒸发温度系统相比,系统制冷COP可提升3~4.2%。
关键词
除湿空调
压缩机
蒸发器
系统性能
Keywords
Dehumidification Air Conditioning
Compressor
Evaporator
System Performance
分类号
TB657.2 [一般工业技术—制冷工程]
TU831.3 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
应用于数据中心冷却的空气制冷循环系统性能分析
14
作者
隋秋玉
马国远
刘帅领
许树学
马洪霞
机构
北京工业大学环境与生命学部
出处
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期16-23,共8页
文摘
本文提出一种适用于数据中心冷却的空气制冷循环系统,采用数值模拟的方法研究了压比π、环境温度(室外环境温度T_(k)、室内制冷温度T_(0))、转动部件效率(压气机效率η_(c)、膨胀机效率η_(t))对循环性能的影响规律及系统优化途径,并分析了由空气制冷与自然冷却组成的复合系统在典型气候区城市的适用性。结果表明:实际空气制冷循环存在最佳压比,其值介于1.5~2.0之间;循环单位制冷量、制冷性能系数COP随T_(k)的降低或T_(0)的升高而增大;相比于压气机,膨胀机效率对系统性能的提升更为关键;在实际循环(η_(c)=η_(t)=0.8)的最佳压比工况下,增加回热可使制冷COP提升22%;复合系统在呼和浩特运行的AEER可达14.61,表明其在全年自然冷却时长较长的地区更具优势。
关键词
数据中心
空气制冷
性能系数
回热循环
Keywords
data center
air-refrigeration
coefficient of performance
recuperative cycle
分类号
TB611 [一般工业技术—制冷工程]
TU831.3 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
TP308 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
泵驱动回路热管式能量回收系统的模拟分析与研究
被引量:
1
15
作者
宋文博
马国远
刘帅领
机构
北京工业大学
出处
《机电信息》
2021年第2期37-39,42,共4页
文摘
为有效回收空调系统排风携带的能量以降低新风负荷,对气泵驱动回路热管系统和液泵驱动回路热管系统应用于排风热回收进行模拟计算,定量分析了系统在夏、冬季不同室内外温差运行工况下的换热量、温度效率和COP。分析结果表明,在夏、冬季工况下,两种系统具有显著的能量回收效果,换热量随着室内外温差的增大而增大,在小温差工况下,气泵驱动回路热管性能优于液泵驱动回路热管,而在大温差工况下,液泵驱动回路热管则更具优势。
关键词
建筑节能
模拟
热工性能
能量回收装置
分类号
TU83 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
回收利用卫生间排气热的热泵热水器研究
16
作者
魏晨希
马国远
刘帅领
许树学
机构
北京工业大学
出处
《制冷与空调(四川)》
2022年第4期637-642,660,共7页
文摘
热泵热水器作为一种高效节能的系统,目前已走进千家万户。回收室内排风能量可以有效改善热泵热水器的性能,提出采用热泵热水器将卫生间排风能量进行回收用于提供热水,将冷凝器的形式做改进设计,改传统的微通道式为变直径沉浸式盘管换热器,使水箱有更好的换热效果。并与其他系统进行了对比,结果显示,热泵热水器在环境温度为20℃-25℃时表现较优,在全年供暖期间平均COP增加了37%,与电热水器、燃气热水器比较也有明显的节能效果,全年电费减少大约662.58元。
关键词
余热回收
热泵热水器
COP
Keywords
waste heat recovery
heat pump water heater
COP
分类号
TB69 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
数据中心热管背板空调热管充液率对系统能效的影响研究
17
作者
朱向东
马卫兵
刘帅领
机构
中国移动通信集团湖南有限公司
北京工业大学
出处
《通信电源技术》
2021年第14期20-24,共5页
文摘
近年来,热管背板空调在数据中心的应用需求已呈爆炸式增长,其对于降低数据中心局部热点、实现高热密度机柜冷却、降低数据中心能源利用效率(Power Usage Effectiveness,PUE)具有十分重要的意义,是机房单位面积内高热密度部署的最佳选择。热管背板空调粗放式应用过程中,未对热管最佳充液率做明确约束。通过理论模拟计算及实验研究发现,热管背板系统制冷量随热管充液率呈先上升后下降的趋势,最佳充液率为70%左右,合理的充液率可使制冷量至少提升6.5%,同时还可减少20%以上的制冷剂投资成本,是数据中心节能减排的一大方向。
关键词
热管背板空调
热管充液率
制冷量
数据中心
Keywords
heat pipe backplane air conditioner
heat pipe refrigerant charge rate
cooling capacity
data center
分类号
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
涡轮压缩膨胀机的设计与性能分析
田雨
马国远
刘帅领
许树学
周峰
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
换气热回收用泵驱动热管系统工作特性模拟
刘帅领
马国远
许树学
贾潇雅
宋文博
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
3
制冷空调用换热器研究进展
马国远
高磊
刘帅领
许树学
《制冷与空调》
2023
0
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职称材料
4
蒸发器冷冻除湿特性模拟分析与优化研究
刘帅领
马国远
许树学
李富平
孙晗
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
6
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职称材料
5
带毛细管的变频压缩机空气源热泵实验研究
牛建会
许树学
刘帅领
马国远
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
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职称材料
6
空气制冷技术原理及发展现状
刘帅领
马国远
张海云
戴晗
许树学
《制冷与空调(四川)》
2021
3
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职称材料
7
压缩机变频毛细管空气源热泵的实验研究
牛建会
许树学
马国远
刘帅领
《制冷与空调(四川)》
2018
1
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职称材料
8
带喷水的空气制冷循环热力性能分析
刘帅领
许树学
马国远
《家电科技》
2020
2
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职称材料
9
压缩机变频调节的小型空气源热泵制热性能实验研究
牛建会
马国远
许树学
刘帅领
《家电科技》
2018
0
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职称材料
10
双回路热泵换气热回收系统实验研究
贾潇雅
马国远
周峰
刘帅领
吴国强
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
11
环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状调查
谢洪民
李启升
刘帅领
张又
黄晓龙
李宽意
《湖泊科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
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职称材料
12
基于自然对流换热末端热泵系统的实验研究
党鹏飞
马国远
许树学
刘福生
刘帅领
《家电科技》
2021
2
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职称材料
13
双蒸发温度温湿度独立控制空调系统运行性能分析
马洪霞
马国远
许树学
刘帅领
隋秋玉
《制冷》
2022
1
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职称材料
14
应用于数据中心冷却的空气制冷循环系统性能分析
隋秋玉
马国远
刘帅领
许树学
马洪霞
《制冷学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
15
泵驱动回路热管式能量回收系统的模拟分析与研究
宋文博
马国远
刘帅领
《机电信息》
2021
1
下载PDF
职称材料
16
回收利用卫生间排气热的热泵热水器研究
魏晨希
马国远
刘帅领
许树学
《制冷与空调(四川)》
2022
0
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职称材料
17
数据中心热管背板空调热管充液率对系统能效的影响研究
朱向东
马卫兵
刘帅领
《通信电源技术》
2021
0
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职称材料
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