Strength prediction of multi-layered copper-based composites fabricated by accumulative roll bonding

This work aims to evaluate the feasibility of the fabrication of nanostructured Cu/Al/Ag multi-layered composites by accumulative roll bonding(ARB),and to analyze the tensile properties and electrical conductivity of the produced composites.A theoretical model using strengthening mechanisms and some structural parameters extracted from X-ray diffraction is also developed to predict the tensile strength of the composites.It was found that by progression of ARB,the experimental and calculated tensile strengths are enhanced,reach a maximum of about 450 and 510 MPa at the fifth cycle of ARB,respectively and then are reduced.The electrical conductivity decreased slightly by increasing the number of ARB cycles at initial ARB cycles,but the decrease was intensified at the final ARB cycles.In conclusion,the merit of ARB to fabricate this type of multi-layered nanocomposites and the accuracy of the developed model to predict tensile strength were realized.

微型滚动转子压缩机摩擦损失的分析

针对微型滚动转子压缩机,建立滑片、滚动转子等重要部件的运动与受力分析数学模型。根据主要摩擦副摩擦损失的计算式,分析微型滚动转子压缩机主要摩擦副摩擦损失的占比,并与常规空调用滚动转子压缩机的摩擦损失分布情况进行对比,探讨了排气压力和结构参数对压缩机主要摩擦副摩擦损失的影响规律。结果表明:相比于常规空调用滚动转子压缩机,微型滚动转子压缩机的转子自转速度更快,滑片与滑片槽的摩擦损失占比升高了9.5%,主副轴承的摩擦损失占比减小了16.1%。微型滚动转子压缩机排气压力从1070 kPa提高至1470 kPa,总摩擦功耗升高了13.5%。微型滚动转子压缩机滑片厚度从1 mm提高至3 mm,总摩擦功耗仅升高3.1%。微型滚动转子压缩机偏心率从0.08提高至0.18,总摩擦功耗升高了69.7%。微型滚动转子压缩机长径比从0.25提高至0.5,总摩擦功耗降低了10%。微型滚动转子压缩机的偏心率合适的取值范围在0.08~0.18。研究结果可为微型滚动转子压缩机的设计及结构参数优化提供参考。

微型无油滚动转子压缩机的动力特性与摩擦损失分析

微型滚动转子压缩机的无油化带来的摩擦损耗问题不容忽视,研究其摩擦损耗分布规律及其改进措施对提高压缩机效率至关重要,为此,对微型无油滚动转子压缩机主要摩擦副进行了变工况、变结构的摩擦功耗研究。首先,建立了微型无油滚动转子压缩机动力学分析的数学模型;然后,对微型无油滚动转子压缩机主要部件的受力进行了特性分析,并计算获得了主要摩擦副摩擦功耗随主轴转角的变化规律;最后,分析了排气压力、滑片厚度、偏心率和相对气缸长度对微型无油滚动转子压缩机主要摩擦副摩擦功耗及其占比的影响规律。研究结果表明:排气压力从1100 kPa提高至1800 kPa,压缩机总摩擦功耗升高了67.7%;滑片厚度从1 mm提高至3 mm,总摩擦功耗仅升高了32.8%;偏心率从0.06提高至0.2,总摩擦功耗升高了121.5%;相对气缸长度从0.25提高至0.6,总摩擦功耗升高了31.9%。根据分析结果可得出结论:微型无油滚动转子压缩机的偏心率的取值在0.14左右最为合适,优化偏心率对改善微型无油滚动转子压缩机的摩擦损失效果最明显,其次是改变滑片厚度,最后是改变相对气缸长度。

制动卡钳活塞密封槽倒角尺寸对活塞回程量及拖滞和需液量的研究

制动卡钳密封槽的设计对制动器卡钳总成需液量、制动器总成拖滞力矩以及活塞回程量的影响至关重要。活塞回程量、制动器拖滞力矩、制动钳总成需液量三者关系紧密相连。目前没有一个可以量化的数学模型从理论上去衡量三者关系,仅仅是依靠试验数据总结得出经验。分析介绍了制动卡钳密封槽的密封结构、密封机理以及活塞回程量的根本原理,基于对密封槽倒角结构的分析建立了其与活塞回程量的数学模型,分析了密封槽前倒角结构尺寸对制动卡钳需液量的影响,通过试验测试数据验证活塞回程量的数学模型的正确性,并通过试验验证了密封槽前倒角尺寸对需液量和拖滞力矩的影响,同时对比了活塞回程量与倒角数学模型曲线趋势,与试验基本一致。

滚动转子式压缩机转轴振动仿真及试验研究

以搭载9槽6极电机的压缩机为例,研究了变频压缩机运行时与电机极数有关的转轴振动噪声问题。首先,通过对径向电磁力分析,明确了压缩机电机6f径向电磁力的组成;其次,通过仿真分析和试验测试的手段对转轴的振动特性进行分析,进一步指明6f电磁力与转轴弯曲模态共振是导致转轴振动噪声问题的根源;最后,通过对某款变频压缩机的转轴弯曲模态进行仿真分析及优化,降低了转轴振动噪声,改善了压缩机的声品质。

基于CFD的微型无油滚动转子压缩机泄漏分析和结构优化

采用CFD仿真软件PumpLinx,对应用于300W冷量的微型制冷系统中的滚动转子压缩机的工作过程进行仿真,在保证排量不变的情况下,通过改变微型滚动转子压缩机的偏心率和相对气缸长度,探讨微型滚动转子压缩机容积效率、等熵效率的变化规律,寻找微型滚动转子压缩机最佳设计结构参数的取值范围,为微型无油滚动转子压缩机的设计提供参考。研究结果表明:压缩机的容积效率和等熵效率随偏心量的增大而减小,针对研究的2cm3的压缩机,偏心率为0.24左右时可获得较好的容积效率和等熵效率。考虑到尽可能缩小气缸尺寸,微型无油滚动转子压缩机的相对气缸长度可以控制在0.5左右。

CO_2跨临界膨胀机的开发与实验研究

作为自然工质 ,CO2 制冷系统越来越受到关注 ,然而目前CO2 跨临界循环研究面临的最大问题是如何提高系统效率 ,使之能与普通工质循环竞争。为降低CO2 跨临界循环的节流损失 ,开发膨胀机代替节流阀是研究的重要方向。文中给出开发CO2 滚动活塞膨胀机的依据 ,以及在设计过程中需解决的吸气控制系统、泄漏和摩擦等问题采取的措施 ,同时建立CO2 跨临界循环系统带膨胀机系统的实验装置 ,并对CO2 滚动活塞膨胀机进行实验研究 ,发现膨胀机的输出功与负载有关 ,同时得出膨胀机的最高效率可达到 32 %以上 ,进一步的改进工作仍在进行。

CO_2跨临界循环新型滚动活塞膨胀机的研究与比较

作为最有发展潜力的工质替代技术之一, CO2跨临界循环受到越来越多的关注,但CO2跨临界循环研究面临的最大问题是提高整个系统效率,使之能与普通工质循环竞争。为降低CO2跨临界循环的节流损失,开发膨胀机代替节流阀是研究的重要方向。本文对原开发的CO2滚动活塞膨胀机进行了改进,并对两种膨胀机进行了实验验证。研究表明改进后的新型膨胀机效率有了提高,在测试条件下,最大测试效率能达到47%。说明采用的改进措施是有效的。

CO_2双缸滚动活塞膨胀机Fluent模拟与分析

研究用双缸滚动活塞膨胀机代替节流阀,以提高CO2跨临界循环的效率.为了更清楚地研究CO2双缸滚动活塞膨胀机的工作情况,对其工作时内部的压力场、不同长径中间通道的压力场和湍流强度场进行了Fluent模拟与分析,压力场分析结果可以看出膨胀前后容积并非完全等于一级气缸和二级气缸的容积,还应加上中间通道的容积.不同长径中间通道分析结果指出长度20,mm、直径4,mm的中间通道所造成的压力损失最小.湍流强度分析结果显示湍流强度波动主要集中在二级气缸进气口的月牙形空间处,一级气缸的流体流动则相对稳定,湍流强度较低.

压缩机少量吸气带液对制冷系统性能的影响

利用滚动活塞式压缩制冷实验台测量了压缩机少量吸气带液时的系统性能。结果表明,在少量吸气带液时,压缩机容积效率和等熵压缩电效率仅略有下降,但系统压比降低,R22工质的理论压缩效率提高,因此系统性能提高。在一定的空调工况下,与7 K吸气过热度相比,0.98吸气干度时的系统制冷量和COP平均可提高约4%和2%。

滚动活塞压缩机双级压缩中间补气制冷/热泵系统的实验研究

通过对带补气的双级压缩制冷/热泵系统性能的分析计算,确定出制冷与制热工况下最佳高低压腔容积比的范围.依据计算结果设计出样机进行实验研究.结果表明:与单级压缩的系统比,带补气的双级压缩系统的制冷量提高5%~15%,制冷能效比(energy efficiency ratio,EER)提高10%~12%;0.5~3℃蒸发温度下制热量能达到额定工况制热量的92%~95%;双级压缩中间补气的系统能有效遏制超低温下制热量的衰减,-27.6^-26.1℃下的制热量为额定工况的58%.

滚动转子式压缩机吸气状态与排气温度的实验研究

利用变频滚动转子式压缩机实验台，研究了压缩机吸气带液对系统性能和排气温度的影响，以寻求降低压缩机排气温度有效、安全的方法。结果表明：在大部分空调工况和运转频率下，当吸气干度约为0．95—0．98时，系统制冷量和COP达到最大值，且压缩机的排气温度显著降低至吸气压力对应的饱和等熵压缩排气温度。考虑到运行的安全性，吸气干度合适的范围为0．95—0．98。

CO2双级滚动转子压缩机泄漏分析

随着全球环境问题的不断加剧,制冷剂的替代成为世界性的课题,CO_2作为传统的制冷剂因其纯自然的特性得到广泛的关注。面对CO_2制冷系统效率低较低的难题,开发CO_2双级滚动转子压缩机以实现双级压缩成为解放CO_2的重要途径之一,本文正是基于这一背景开展了CO_2双级滚动转子压缩机的开发。由于压力高,CO_2压缩机泄漏非常严重,文章对含润滑油CO_2超临界流体平板泄漏进行实验研究,进而详细分析了CO_2双级滚动转子压缩机的泄漏情况,真实地建立了数学模型,并模拟了各部分的泄漏量以及泄漏系数,为进一步的优化设计奠定基础。

R32和R22过热度对转子式压缩机制冷系统影响的对比

利用变频滚动转子式压缩机制冷循环实验台,研究了R32和R22制冷系统过热度对系统性能的影响。定量分析了R32制冷系统在过热状态下的一些规律,并且通过对比工况1#下R32和R22的系统参数,分析了R32优于R22的原因,研究了R32商用空调最佳过热度的调节范围。结果表明:R32制冷系统各项参数变化趋势与R22基本一致,R32制冷系统具有较好的制冷效果;在工况1#下,相比R22制冷系统,R32系统的制冷量提高约为42%,COP提高6.8%,系统压比增加7%左右,系统性能更稳定;在空调工况下,R32系统过热度控制在4℃以内,具有较好的节能效果。

滚动转子式压缩机内转子径向间隙泄漏的研究

在滚动转子式压缩机内由于间隙配合造成的制冷剂泄漏中,转子径向间隙的泄漏量最大,它主要是以溶于润滑油的形式泄漏的。考虑到转子径向间隙的动态变化,利用润滑油流动模型来计算它的制冷剂泄漏量,并通过保持其他配合间隙不变只改变转子径向间隙的性能试验来验证泄漏对滚动转子式压缩机性能的影响。合理设计转子径向配合的间隙值,可以有效地降低滚动转子式压缩机的泄漏损失。

空调用滚动转子式压缩机内制冷剂泄漏的研究

滚动转子式压缩机内制冷剂泄漏 ,主要是以溶于润滑油的形式来进行的 ,通过润滑油流动模型来模拟计算制冷剂的泄漏量。计算结果表明 :径向间隙的泄漏量最大 ,其次是转子通向吸气腔的轴向端面间隙的泄漏量。通过变间隙的性能试验来间接验证泄漏对滚动转子式压缩机的影响。因此合理地设计泄漏间隙值 。

基于CFD的滚动活塞压缩机泵腔气流噪声分析

针对滚动活塞压缩机泵腔气流噪声问题,基于CFD数值模拟提出了分析方法。采用动网格技术进行泵腔流动模拟,发现湍流强度较大的旋涡流动并确定了其位置和形成机制,再以泵腔壁面所受的气体力比较评价湍流激励的幅频特性。结合实验对泵腔有无消音孔的两种情况进行了对比分析,并解释了消音孔的降噪原理,验证了该方法的有效性。在此基础上提出了控制泵腔流动和噪声的建议。

基于动网格的滚动活塞压缩机泵腔流动瞬态模拟

基于动网格方法建立了滚动活塞压缩机泵腔流动的三维瞬态数值模拟模型,模拟结果与理论工作循环对比表明该模型反映了滚动活塞压缩机工作的基本过程,可以用于泵腔流场的研究.模拟了气体在泵腔内的流动过程,给出了直观丰富的泵腔流动信息,对泵腔内的流动现象和流场分布进行了分析,指出了压缩机吸气、压缩和排气时流场的主要特征.研究结果为滚动活塞压缩机泵体结构的优化提供了理论依据,并为整机流场的进一步研究提供了重要参考.

单机双级滚动活塞压缩机热泵系统的性能特性

将R410A为工质的单机双级滚动活塞压缩机闪发器系统用于房间空调器,能有效地降低排气温度、提升制冷/制热能力,具有显著的节能效果。通过对单机双级滚动活塞压缩机闪发器热泵系统的分析计算,得出压缩机适宜的高低压腔容积比为4/5。对研制出的样机进行了实验研究,结果表明,在蒸发温度为5℃,冷凝温度为35~45℃的工况下,制冷COPr最高可达3.81,排气温度低于91℃;蒸发温度为-5^-10℃,冷凝温度为40℃时,制热COPh最高可达3.38,排气温度低于111℃。

采用油膜密封的转子压缩机内间隙泄漏研究

在转子压缩机内转子和气缸之间采用间隙配合,其泄漏通道通过油膜来密封的。考虑到转子径向间隙的动态变化,利用润滑油流动模型来计算它的制冷剂泄漏量,通过保持其它配合间隙不变,只改变转子径向间隙的性能试验来检验油膜的密封效果。结果表明,合理地设计转子径向配合的间隙值,可以有效地降低转子压缩机的泄漏损失。