多联式热泵空调用电子膨胀阀进出口流向控制对节流噪声影响的实验研究

多联机热泵空调用电子膨胀阀因具有进出口管相互垂直的结构特性,使制冷剂具有以垂直阀针轴线方向和以平行阀针轴线方向进入电子膨胀阀两种流向形式,制冷剂在这两种流向型式下节流时产生的节流噪声具有明显差异,需要明确进出口流向控制对节流噪声的影响。设计并搭建了可对流经电子膨胀阀的制冷剂进行状态调控和流型观测且可对节流噪声的声压级进行测量的实验装置,获得了不同制冷剂流量和干度工况下制冷剂流向对节流噪声的影响规律。研究表明:制冷剂从与阀针轴线方向垂直的进口管流入时,节流噪声主要表现为制冷剂节流空化时产生的空泡溃灭噪声,声压级范围较低;制冷剂从与阀针轴线方向平行的进口管流入时,节流噪声表现为空泡溃灭与阀针振动相互耦合的噪声,声压级范围较高;在实验中这两种流向下节流噪声的声压级范围分别为47.1~57.1 dB及61.9~67.7 dB。通过对空调系统的制冷剂流向进行优化设计,保证制冷剂始终从与阀针轴线方向平行的进口管流入电子膨胀阀,可降低多联机热泵空调系统在运行过程中的噪声水平。

基于流型调整器结构优化的电子膨胀阀降噪设计

空调器中电子膨胀阀入口制冷剂为不稳定的气液两相流型时,容易产生严重的流动噪声。通过在流路中加流型调整器,有望稳定制冷剂流型,从而降低噪声,这需要掌握流型调整器对于噪声的影响机制,在此基础上优化其结构参数。先通过实验验证流型模拟方法的可靠性,然后通过模拟得到典型的制冷剂不稳定弹状流入口条件下,流型调整器孔间隔、厚度、孔径对制冷剂流动噪声的影响规律;并对流型调整器的结构参数进行合理组合,优选得到最有利于降噪的流型调整器结构。研究结果表明:流动噪声随着孔间隔的增大而增大,随着厚度和孔径的增大而先减小后增大。孔径是影响流型调整效果的最主要因素,通过合理设计该参数可以使流动噪声得到最大程度的降低;本文的研究条件下,可以使噪声降低6.88 dB。

磷酸铁废水资源回收工程实例

针对某新能源企业磷酸铁废水杂质离子多、氨氮和总磷浓度高等特点,设计采用氨水沉淀除杂-膜分离-MVR蒸发分盐结晶组合工艺进行资源化回收,回收回用水和废水中的硫酸铵及磷酸一铵。运行结果表明,预处理过程总铁去除率大于99.5%,Mn^(2+)去除率大于99%,膜浓水的硫酸铵质量浓度大于160000 mg/L,副产品硫酸铵质量符合GB/T 535—2020《肥料级硫酸铵》中Ⅰ型指标要求,磷酸一铵质量符合GB/T 10205—2009《磷酸一铵、磷酸二铵》中粉末磷酸一铵传统法一等品指标要求,每吨废水资源化回收处理净收益约为9.8元。

热泵型多联式空调系统稳态仿真

热泵型多联式空调系统(简称热泵型多联机)相对于单冷型多联机,在系统结构和系统控制上更复杂,使得对其进行性能仿真时,需要在系统描述和求解算法方面进行改进。本文对热泵型多联机进行稳态仿真。通过使用邻接矩阵的对角线元素来反映部件工作状态,变换邻接矩阵切换制冷制热模式的方法,对热泵型多联机的结构进行描述;根据热泵型多联机实际运行时的控制策略,采用基于过热度/过冷度的制冷剂流量分配算法对模型进行求解。对于样机的仿真及实验对照表明:在额定制冷和额定制热工况下,热泵型多联机仿真预测的系统能力、功率和系统能效的误差均在5%以内,系统温度和压力的误差分别在±3℃和±100 kPa以内,能够满足热泵型多联机设计的精度需求。

热泵干衣机用风机气动噪声仿真及降噪叶轮设计

热泵干衣机的性能提升需要兼顾提高风机风量和降低风机气动噪声两方面的需求,但风量增大通常伴随气动噪声增大的问题,使得这两个需求难以同时满足。通过改变影响风量和气动噪声的风机叶轮结构参数,对风量和气动噪声进行仿真分析,分别找到风机叶轮结构参数对风量和气动噪声的影响规律,再基于该规律提出兼顾风量提升和气动噪声降低的优化风机叶轮结构设计方法。结果表明,影响风量和气动噪声的最主要因素是叶轮宽度和叶轮出口角,风量随着叶轮宽度增大和叶轮出口角度增大而增大;气动噪声随着叶轮宽度增大和出口角减小而增大;提出的优化结构相比于原始结构,风量增大14.2 m3/h,监测点噪声平均降低2.08 dB(A)。提出的兼顾风量和噪声需求的风机叶轮优化设计方法,可为干衣机实际运行中满足高风量低噪声的风机结构设计提供指导和参考。

富血小板纤维蛋白对骨再生的作用研究

目的研究富血小板纤维蛋白(PRF)在骨再生中的作用。方法选取24只新西兰大白兔,随机分为正常组、模型组、研究组及材料对照组,每组6只,制作兔腓骨骨缺损模型。正常组不做处理;模型组只造模;研究组将PRF和明胶海绵植入模型中;材料对照组只植入明胶海绵。6周后观察骨缺损处大体形态并进行X线摄片、HE染色及免疫组化,对结果进行统计学分析。结果大体观察X线摄片示正常组无异常;模型组有少量骨痂形成;研究组有规整骨痂形成;材料对照组有不规则骨痂形成。HE染色示正常组骨小梁完整;模型组未见明显骨小梁再生;研究组骨小梁再生明显;材料对照组部分骨小梁再生。ELISA结果示研究组、材料对照组较模型组骨形态发生蛋白2(BMP-2)显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);血管内皮生长因子(VEGF)升高,差异无统计学意义(P>0.05);研究组较材料对照组BMP-2显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05),VEGF升高但差异无统计学意义(P>0.05)。CD34结果示研究组和材料对照组CD34含量显著高于正常组和模型组,研究组和材料对照组之间差异有统计学意义(P<0.05)。结论PRF通过升高BMP-2和VEGF的表达,增加骨缺损处的血管及新骨的生成来促进骨缺损的修复。

带闪发器的中间补气型热泵系统稳态仿真模型

开发了带闪发器的中间补气型热泵系统的稳态仿真模型。在模型中,通过建立基于理论的显式表达式,开发了补气压缩机性能计算模型;采用分相区计算方法,建立了能够反映相区特点的换热器性能计算模型;并开发了基于顺序模块的系统迭代算法对各部件模型进行求解。验证表明,压缩机模型对于流量和功率的计算误差分别小于±7%和±5%;换热器模型对于换热量和压降的计算误差分别小于±3%和±4%。与传统热泵系统相比,在室外温度为-20℃的低温工况下,带闪发器的中间补气型热泵系统制热量提升18.9%。

翅片表面涂层对结化霜除灰特性的影响

为了解决空调换热器长时间运行后性能下降的问题,需要及时清除换热器翅片上沉积的粉尘。本文提出采用空调换热器自身的结化霜过程来实现除灰,并实验研究了不同翅片表面涂层对结化霜除灰效果的影响。为了对比不同翅片表面涂层的除灰效果,采用4种实验样件,包括空调换热器常用的无涂层铝片和无涂层铜片,以及通过微纳结构自组装方法制备的具有不同表面润湿性的带亲水涂层铜片和带疏水涂层铜片。通过搭建可视化实验台观测了不同样件表面的结化霜除灰过程,对比了不同样件的除灰速率与残留灰量。实验结霜工况为:样件表面温度-10℃,结霜时间1 h,环境温度27℃,相对湿度50%;化霜工况下样件表面温度为5℃。实验结果表明:带有疏水涂层的铜片在结化霜过程中的除灰效果最好,疏水样件上残留粉尘的质量仅是无涂层铝片上残留粉尘质量的1.9%,是无涂层铜片上残留粉尘质量的2.0%,是亲水铜片上残留粉尘质量的5.9%。

电子膨胀阀内啸叫噪声特性及发声规律的实验研究

空调系统中电子膨胀阀节流时出现的尖锐啸叫噪声严重影响用户使用舒适性,了解制冷剂流经电子膨胀阀时的啸叫噪声产生机理及其发声规律是解决上述噪声问题的关键。本文设计了可以对阀前后制冷剂状态进行调节控制并对产生的啸叫噪声进行测量分析的实验系统,得到不同工况及阀开度下的啸叫噪声发声规律。研究表明:啸叫噪声来源于阀内流体高频压力脉动引起的流体周期性振荡,其发声特性是阀内环锥形节流通道与阀腔构成的亥姆霍兹共振腔结构对共振频率附近的噪声源信号选择性放大的结果。啸叫噪声声压级主要与阀内制冷剂流速及阀开度有关,阀开度为700 pls(脉冲)下制冷剂速度由2.5 m/s增至3 m/s时,噪声声压级提高了21%;阀内制冷剂流速决定了流体振荡频率,阀开度决定了阀内声腔共振频率;通过改变阀腔结构以增大共振频率,使常见空调工况下阀内制冷剂冲击引起的振荡频率低于共振频率,可以有效避免啸叫噪声产生。

制冷空调换热器的研究进展(一)——小管径翅片管换热器

翅片管换热器是制冷空调领域中应用最广泛的换热器型式,缩小换热器管径可以有助于提升翅片管换热器的性能,缩小体积、降低成本。本文综述了近年来小管径翅片管换热器的发展过程,阐述了换热管细径化的原因,分析了使用小管径铜管的优点;调研了换热管细径化对空调器整机性能的影响,以及对换热器制造加工的影响;介绍了适用于小管径翅片管换热器的翅片设计技术和适用于小管径翅片管换热器的分配器开发技术。最后总结了采用小管径换热器的空调器整机研发方案。

制冷空调换热器的研究进展（三）——换热器长效性能

空调器长期使用后,会因换热器表面积聚大量的灰尘而导致空调器的长效性能出现衰减。本文的目的是总结目前空调器及换热器的长效性能研究进展。介绍了积灰对换热器性能衰减的影响,包括干工况下积灰和析湿工况下积灰对换热器空气侧换热和压降的影响。介绍了长效节能评价标准的发展进程,以及换热器长效性能衰减测试技术的发展。介绍了换热器表面粉尘颗粒物沉积过程的预测方法,包括干工况和析湿工况下的颗粒物沉积模型。还介绍了换热器除尘技术的研究情况,以及各除尘技术的应用特点。

制冷空调换热器的研究进展(二)——紧凑式换热器

紧凑式换热器的应用,有利于减少制冷空调装置的体积、提升性能。本文的目的是总结具有代表性的几种紧凑式换热器的发展动态。本文介绍了板式换热器的研究进展,包括新型高效板片结构的开发、新型流路的设计以及作为经济器的应用。介绍了印刷板路换热器主要研究进展,包括制作工艺、流道设计及换热阻力特性等。介绍了插片式微通道换热器的结构特点,以及相比于常规微通道换热器的性能优势。还介绍了微管通道换热器的结构特点,以及适合的应用场合。

基于仿真的LNG绕管式换热器设计方法

为了优化设计LNG绕管式换热器,本文提出了一种高效的基于仿真的设计方法。该设计方法以换热面积最小为优化目标函数,选取管束高度、壳体直径、螺旋升角和管数目为优化变量;基于仿真速度较快的流股演化模型,开发了LNG绕管式换热器的结构优化算法;基于仿真精度较高的三维分布参数模型,开发了LNG绕管式换热器的性能校核和结构再调整算法。采用本文提出的基于仿真的优化设计方法对一台实际运行的LNG绕管式换热器进行算例分析,优化后的LNG绕管式换热器的换热面积比优化前减少了3.6%,同时热负荷和压降负荷能够满足要求。

第二十八届中国国际制冷展反映的最新制冷技术进展

第二十八届国际制冷、空调、供暖、通风及食品冷冻加工展览会于2017年4月12~14日在上海举行。本文分析了制冷展反映的制冷行业最新技术进展,包括制冷部件技术、空调机组及热泵技术、环保节能以及智能控制技术等方面的最新技术;讨论了新产品的技术特征,汇总并分析了新产品和新技术的国内外研究现状和发展趋势。

膜分离耦合氧化技术降解草甘膦副产盐中有机物

甘氨酸法生产草甘膦,产生了大量的草甘膦副产盐,由于其有机物含量较高,无法在其他行业得到应用,导致了大量副产盐的浪费。探索副产盐中有机物的去除方法,实现草甘膦副产盐的资源化回用。膜分离技术去除大部分大分子量有机物,再采用氧化技术去除膜淡液中少部分有机物。通过膜分离耦合氧化技术处理后,达到了一次精制盐水指标。通过本技术的处理,草甘膦副产盐中的有机物得到了有效去除,草甘膦副产盐在其它行业得到应用成为可能。

短管节流阀内流动噪声的实验研究及降噪措施

短管节流阀作为节流机构,因其结构简单而广泛应用于家用空调器中,当两相状态的制冷剂流经短管节流阀时会产生严重的噪声。设计并搭建了短管节流阀流动噪声测试台,实验研究了制冷剂流型、流量和干度对短管节流阀内流动噪声频率和声压级的影响规律,并在此基础上提出了降噪措施。实验结果表明,阀进口流型为搅浑流时产生的流动噪声声压级最大,阀进口流型为泡状流型和环状流型时产生的流动噪声较小;流动噪声的峰值频率随质量流量的增大而增大,质量流量由20 kg/h增大到80 kg/h时,流动噪声的峰值频率增大38.6%;干度由0.05增大到0.4时,流动噪声的平均声压级先增大7 dB,后减小3 dB。提出了将阀芯入口处的突扩突缩结构改为喇叭口渐缩结构的方式来实现降噪的结构优化方案,优化后的结构方案可将流动噪声的平均声压级降低2 dB。

金属翅片冷表面多孔性灰尘内水气透湿过程的实验研究

为了能够开发利用灰尘内部结冰胀脱方法来实现换热器翅片表面自清洁的技术,需要研究翅片表面多孔性灰尘内部水气透湿过程的物理机制及影响规律。本文设计并搭建了金属翅片表面多孔性灰尘水气透湿过程的可视化实验台,研究了金属冷板温度、灰尘样件厚度和入口湿空气相对湿度对多孔性灰尘内水气冷凝量的影响,实验参数范围涵盖金属冷板温度5~7℃、灰尘样件厚度3~8 mm、入口湿空气相对湿度15%~90%。结果表明:湿空气会优先通过由颗粒物团聚体构成的间隙通道渗透至灰尘内部并引起灰尘团聚体形变。低的金属冷板温度会提高灰尘内的水气冷凝速率,当金属冷板温度从7℃降至5℃时,灰尘样件内的水气冷凝速率平均提高约20%;大的灰尘厚度有利于提高水气冷凝量,当灰尘样件的厚度由3 mm增至8 mm时,灰尘样件内的最大水气冷凝量提高约15%;高的相对湿度有利于提高灰尘样件内的水气冷凝速率,但当相对湿度低于30%时,多孔性灰尘内将不会发生水气冷凝现象。

翅片管换热器在析湿工况下的积灰特性及对空气侧压降的影响

空调器室内机多数采用翅片管换热器,会因制冷运行过程中表面析湿而粘附灰尘,导致空气流动阻力增大。本文选用空调器中常用的平直翅片、波纹翅片和开窗翅片作为测试样件,翅片间距范围为1.5～2.2 mm,研究了翅片管换热器在析湿工况下的积灰特性及积灰对空气侧压降的影响。结果表明:翅片表面的析湿量决定积灰程度,析湿液滴分布越密集、液桥数量越多,翅片迎风面的堵塞程度越严重且空气侧压降越大。在相同析湿工况下,具有复杂结构的开窗翅片和小翅片间距更容易积灰并增大空气侧压降,因此降低翅片结构复杂程度并适当增大翅片间距有利于空调器的防尘。在积灰过程中,随着换热器表面粉尘沉积量增加,空气侧压降先增大后保持稳定。

空调换热器长期运行性能衰减的加速实验研究

为研究长期积尘对空调室外机性能衰减的影响,本文采用对空调室外换热器进行加速测试方法,在高粉尘浓度环境下短时间积尘模拟实际空调在低粉尘浓度下长期运行时的积尘效果,从而加快换热器的积尘进程以达到加速测试的目的。基于上述方法搭建了换热器加速测试实验台,对具有不同翅片结构与管排数的3种换热器样件进行2~10 h的加速积尘测试,预测其在室外运行1~5年后的性能衰减效果。测试结果表明:空调换热器使用5年后,1排管波纹翅片换热器、2排管波纹翅片换热器和2排管平直翅片换热器的压降增幅分别为21.8%、29.5%和25.0%,换热量衰减率分别为11.2%、19.3%和18.0%。

采用环状流实现均匀分配的空调器分流器研究

为了解决空调器中多流路换热器内制冷剂分配不均的问题,本文设计了一种可均匀分配两相制冷剂的新型分流器样件,并进行了可视化实验。该分流器以环状流并均匀分配环状流为基本思路,具体设计方法是提出分流器进口管结构的计算方法实现环状流的构建,并通过设计新型进、出口管的连接结构实现环状流的均匀分配。实验结果表明:当制冷剂的质量流量为14~22 g/s时,水平、倾斜和竖直安装的新型分流器的质量流量不均匀度比传统圆锥式分流器分别下降10%~24%、14%~27%和24%~47%。基于环状流整流的新型分流器的分配性能优于目前最常用的圆锥式分流器。