医院液氧空温汽化器除霜系统的设计探讨

目的:液态空温汽化器转变为气态的过程中会大量吸收热量,为避免汽化器表面结冰时液态氧气化速率的不利影响,特研制出一种智能型除霜装置。方法:利用医院液氧站值班室的空调为空温汽化器除霜、抑制冰霜生成,通过反复循环制冷和加热的方式,将汽化器表面的霜冰层融化,并将水排出,保证最不利工况下汽化器的全天候正常运行。结果:只要肋片出口端外表面结霜厚度达到7 mm以上,汽化器出口温度就不能保证。若环境温度控制在10℃,即可解决空温汽化器全天候运行的结霜问题。结论:利用液氧站值班室的空调为空温汽化器除霜、抑制冰霜生成是可行的,是解决已投入使用的液氧站空温汽化器冬季结霜、冰比较严重的有效办法。

基于改进Frost滤波的SAR图像斑噪抑制算法

针对合成孔径雷达(SAR)图像斑点噪声严重影响目标检测、识别、变化检测等有用信息的提取这一问题,通过对Frost滤波算法进行深入分析,提出了改进的Frost滤波算法。该算法的改进主要对滤波器的权值作了两方面的调整:一是引入像元距离贡献度参数,将此参数的倒数与滤波窗口内对应的像元与中心像元之间的欧氏距离作积融入滤波器权值的计算;二是将滤波窗口内的像元灰度统计特性考虑入内,将像元与中心像元的灰度差融入滤波器权值的计算。改进后的滤波器权值可以自适应地调整,避免了原始Frost算法的滤波盲目性,在斑噪抑制能力提高的同时也改善了边缘保持的效果。仿真实验结果表明,所提改进Forst算法在斑噪抑制和边缘保持方面均优于原始Forst算法。

冷库蒸发器延缓结霜技术综述

结霜会降低蒸发器的换热能力,从而降低冷库制冷系统的制冷能力。此外,除霜需要额外的能耗,且在除霜过程中不可避免的有除霜余热泄漏到冷库环境中,导致库温波动。本文总结了蒸发器的抑霜技术,包括在蒸发器周围施加外部电、磁场和优化换热器结构参数、表面改性等。相关抑霜技术的研究结果为今后对于减少冷库融霜造成的能耗,降低除霜余热泄露导致库温波动提供优化方向。

空气源热泵冷热水机组应用于长江流域供暖的适应性分析及节能性提升

针对空气源热泵冷热水机组在长江流域的供暖应用,从气候特征、供暖水温需求、负荷需求等方面进行了适应性分析,从系统设计及识霜、抑霜控制等方面提出了节能性提升方案,并通过实验验证了提升效果。结果表明:出水温度35~50℃可有效满足供暖要求,同时能效较佳;模块化变频单级压缩系统能够较好地满足实际使用需求,可有效提升综合性能系数;基于最佳效率的压缩机加、卸载调度控制及基于最小换热温差的识霜、抑霜控制,可以较好地应对负荷需求,使机组运行在最佳效率点,制热工况性能系数最大提升20%。

不同条件下霜层生长特性的实验研究

针对设备冷壁面与湿空气接触会发生结霜现象,导致设备使用性能降低的问题,对不同条件下的霜层生长的影响规律展开研究。通过实验研究了变温和恒温冷壁面温度、环境温度与霜层生长过程和结霜质量之间的关系。结果表明:在冰颗粒形成期,变温冷壁面结霜为凝结过程,恒温冷壁面结霜为凝华过程,在结霜过程后期,由于变温冷壁面温度已降至低温,会伴随凝华成霜,凝结成霜与凝华成霜并不是独立出现的;变温冷壁面温度降低越快,恒温冷壁面温度越低,对结霜越有利;环境温度在26℃以下时,温度越高,结霜效果越好,而处于30℃左右时则会抑制霜枝顶部生长。因此,抑制霜层生长的研究应该关注这些因素的影响。

空气源热泵除霜控制方法研究现状及展望

空气源热泵在除霜过程中“误除霜”故障时有发生,“有霜不除”会导致机组制热能力和性能下降,“无霜除霜”会导致系统供热量损失,因此空气源热泵在除霜时最佳除霜起止点的判定尤为重要。除霜控制是通过选择恰当的除霜切入点和结束点,使除霜周期内空气源热泵系统稳定性好、节能以及能保证室内的热舒适。本文通过总结国内外学者对除霜控制方法的研究,分析了直接测量霜层厚度、间接监测结霜程度以及通过智能算法输出除霜起止条件三种除霜控制方法的局限性,分别从人工智能除霜控制方法的研究,抑霜技术与除霜控制方法的结合,除霜控制方法的评价体系等方面对今后的研究方向作出展望。

亲水性抑霜涂层的实验研究

针对冷库等低温设备易结霜的现象,进行了新型亲水性抑霜涂层的研制。在低温高湿的条件下,亲水性抑霜涂层可以有效地延长霜晶的出现时间,并与相同面积的裸表面相比,霜重减少量达40%以上。用最小二乘估计法(Least Squares Estimation,简称LS估计)拟合霜重增长量曲线,回归方法得到的拟合值与实验数据相接近,为预测霜层的增长趋势提供了理论基础。

贵阳地区空气源热泵结霜规律及抑霜策略研究

针对冬季高湿地区空气源热泵结霜严重的问题,对一套空气源热泵(制热量为3.4 kW)进行实测研究,实验结果表明:贵阳地区冬季室外温度低于6℃,相对湿度≥75%时开始结霜;结霜堵塞程度≤10%时结霜有利于机组的运行;通过延长结霜初期时间,提出一种新型抑霜方法,该法将结霜初期时间延长22 min。高湿地区冬季供热在8℃以上提倡采用空气源热泵;6℃以下考虑分阶段抑霜,用以提升空气源热泵性能。

抑霜型空气源热泵机组应用实测研究

空气源热泵结霜过程会恶化机组的实际运行性能,重霜工况下尤为严重,发展抑霜型空气源热泵是保障其高效适用和良性发展的关键。本文依托四川省康定市的某住宅示范工程,开展抑霜型空气源热泵和常规型空气源热泵的现场实测研究,研究抑霜型空气源热泵实际应用中的抑霜、制热性能表现,并进行技术经济性分析。结果表明:抑霜型空气源热泵抑霜效果显著,制热性能得到显著改善,能效提升达到21%~37.3%,费用年值比常规空气源热泵降低了13%,1年左右即可回收追加的投资,具有更好的技术经济性,有助于空气源热泵技术在严重结霜气候区域的高效应用。

不同涂层表面对结霜过程影响的实验研究

针对寒冷潮湿地区使用空气源热泵蒸发器表面结霜严重这一现象,通过蒸发器表面处理技术,改变材料的表面特性,抑制翅片结霜,从而减少翅片的结霜质量。本实验即研究翅片样品涂覆上不同的抑霜涂层后与未涂覆作对比,实验结果表明在环境温度为18℃,相对湿度为60%的条件下,结霜质量2号铝箔翅片(普通涂层铝箔翅片)比1号铝箔翅片(普通铝箔翅片)减少6%,而3号铝箔翅片(纳米材料涂层铝箔翅片)减少15%;把相对湿度改变为70%的条件下,结霜质量2号铝箔翅片比1号铝箔翅片减少5.8%,而3号铝箔翅片减少16%。

关于延缓空气源热泵换热器结霜的研究现状与展望

在分析结霜机理的基础上,从室外环境参数、蒸发器结构、翅片结构和表面特性、外加驱动力四个方面介绍了空气源热泵换热器延缓结霜的国内外研究现状,并提出了目前仍然存在的问题和解决这些问题的研究方向。

空气源热泵超疏水抑霜的机理分析及性能研究

为解决空气源热泵室外换热器在低温潮湿的工况下运行时的结霜问题,从结霜影响因素及霜层生长条件出发,改善了一种抑霜表面改性方法,制备出接触角为158.3°的超疏水铝基翅片;基于超疏水抑霜机理分析,并通过所建立的模拟低温、高湿环境的强制对流可视化实验平台,对超疏水铝基竖直翅片的抑霜/融霜效果进行理论及实验研究.结果表明,超疏水表面液滴成核位垒大、冰桥传播慢、液滴与冷表面接触面积小、液滴频繁发生合并-弹跳-滚动-滑落现象;霜层初始生长阶段,超疏水铝基表面较常规铝基表面结霜时间延迟165 s、霜层覆盖率增速小;强制对流下的结霜过程中,超疏水铝基翅片结霜量为常规铝基翅片的69.8%、生长速率为常规铝基翅片的65.2%;融霜过程中,超疏水铝基翅片融霜时间为常规铝基翅片的64%、残留化霜水比例减少47.9%.超疏水表面表现出良好的抑制结霜、快速融霜的特性,初步揭示了超疏水技术应用于空气源热泵室外机换热器表面进行有效抑霜的可行性及其实际应用价值.

纳秒激光诱导TC4微结构表面抑冰特性实验研究

目的研究具有大接触角和低表面能的微纳疏水表面,以减少结冰引起的空气碰撞。方法采用纳秒脉冲激光在TC4表面构建微结构,利用扫描电镜和EDS对TC4表面形貌和元素成分进行观测,应用接触角测量仪分析表面润湿性和表面能,搭建低温结冰结霜实验台,测试表面的抑冰抑霜性能。结果随着激光功率的增大,TC4合金表面微米颗粒的尺寸增大;接触角逐渐减小,且均高于未加工表面;接触角滞后逐渐增加,且均低于未加工表面;表面自由能逐渐增加,且均低于未处理表面;粘附功逐渐增加,且都小于未处理过的表面。加工后表面液滴冻结时间比未加工表面最高延迟47 s,激光功率为7 W时的冻结时间最长,霜晶质量最小,表面覆盖率最低。结论高接触角、低接触角滞后的微织构表面可以有效延迟结冰时间。

川西藏区红原县空气源热泵有效抑霜方式探讨

本文以室外日平均温度为依据将红原县供暖季划分为三个时期,研究各时期结霜严重程度,结果表明红原县以时间为序列,结霜呈两头严重中间轻的"U"型分布。以24时刻为单位探究结霜日的规律性,呈现夜晚结霜严重,白天结霜较轻的特征。依据不同时期结霜严重程度,采用二分法,给出了机组运行方面的蒸发温度调整值。

利用燃气壁挂炉排烟余热抑制空调结霜节能率达30%以上

为了研究燃气壁挂炉和空调联合供暖的可行性,利用燃气壁挂炉的排烟余热来抑制空调结霜,提高空调的制热系数和使用时间。本文设计了一套余热回收系统,通过空调结霜特性的分析,表明该联合供暖模式具有较好的节能效果和经济效益。利用全国18个城市的气象参数,对该模式进行验证,综合考虑结霜改善情况和节能提高效果,可将18个城市分为鼓励采用、宜采用和可采用三种。其中重庆、长沙、武汉、南京、西安、杭州、福州、上海、石家庄、北京、济南和郑州11个城市属于应当鼓励采用该联合供暖模式的地区。

基于电场除霜的新能源汽车热泵空调技术

当环境温度低于0℃,热泵空调表面结霜导致其制热效果变差,结霜严重时甚至无法正常工作。热泵加热技术和抑制结霜技术可以解决目前除霜所产生的问题。文章首先讨论了热泵空调交换器的表面结霜机理,在此基础上,提出采用电动流体力学在热交换器周围形成电场,磁场或者电磁场除霜技术。总结了该方法对热泵空调使用性能的影响,指出了热泵空调除霜技术的发展趋势。

空气源热泵热水机抑霜性能预测模型研究

改善空气源热泵的抑霜性能对提升空气源热泵的供暖效果具有重要的意义,但由于缺少设计指导准则,热泵厂家无法通过压缩机、室外换热器和室外风机等核心部件的优化配置研发出抑霜型空气源热泵,导致现有空气源热泵整体抑霜性能差,实际供暖过程中结除霜问题严重,供暖效果严重偏离预期。为了量化不同核心部件配置下空气源热泵的抑霜性能,本文对来自不同厂家的8台不同本构配置的空气源热泵热水机进行了实验研究,通过分析抑霜性能与本构配置之间的关系,建立了以制热能力衰减5%运行时长为评价指标的抑霜性能预测模型,该模型可有效预测不同本构配置下空气源热泵热水机的抑霜性能,相对误差在10%之内,为热泵厂家研发抑霜型机组提供参考。

空气源热泵室外蒸发器超疏水抑霜传热性能理论与实验研究

超疏水表面具有优异的抑霜性能,本文制备了接触角为156.7°的超疏水表面。建立可视化实验台,对比不同润湿性一维翅片表面湿空气凝结、液滴冻结与三维翅片管结霜、融霜过程异同。通过建立冷表面湿空气凝结和液滴冻结模型,揭示了超疏水表面在结霜初期的抑霜机理。超疏水表面液滴总热阻约为普通表面的5.94倍,超疏水翅片管较普通翅片管,其结霜量降低了18.9%,化霜效率提升了21.2%。本研究为超疏水技术在换热器尺度上的应用奠定了实验和理论基础。

飞秒脉冲激光诱导TC4微结构表面抑冰特性实验

飞机发动机进气道前缘唇口积冰将会严重威胁航空安全,仿生研究表明具有微纳结构的疏水表面可以起到良好的抑冰效果。针对飞机唇口材料TC4,采用飞秒脉冲激光诱导制备TC4微结构表面,利用三维形貌仪和扫描电镜对TC4合金表面三维形貌和微纳结构进行观测,应用接触角测量仪分析表面浸润改性,依托结冰特性实验系统测试微结构表面抑冰抑霜性能,并分析飞秒脉冲激光加工工艺参数对表面微观结构和抑霜特性的影响机制。研究结果表明:随着激光扫描速度的增大,TC4合金表面形成的拱形沟壑深度增加,沟壑上方出现干涉条纹以及圆形凸起且微纳凸起的尺寸随扫描速度的增大而增大,接触角先减小后增大再减小;加工后表面液滴冻结时间比未加工表面延迟30s;扫描速度2000mm/s时的液滴冻结时间最长,霜层质量最小,高度最低。飞秒激光加工TC4合金表面形成的微纳结构以及表面吸附的有机物能够改变表面接触角;粗糙度和表面形貌能够影响表面结冰时间和结霜量。