二元工质Marangoni对流的实验研究与数值模拟

用实验和数值模拟方法研究了正值表面张力温度系数的二元醇类特殊水溶液Marangoni对流流动.首先通过实验测量确定正戊醇水溶液表面张力在特定的浓度分布和温度区间内具有明显随温度升高而增加的变化区域,然后利用特定浓度配比的正戊醇水溶液,采用PIV方法实验观测了矩形液池中二元工质液层在水平温差驱动下的Marangoni对流,发现了不同于常规的反向热毛细对流流动,测量的表面速度分布与相同工况的数值模拟结果进行了比较,发现二者变化趋势一致.实验观测和理论结果的比较进一步验证了表面张力温度系数为正值时二元工质液层的热毛细流动输运特性.

含GNs甲醇-水二元工质热虹吸管的动力电池散热特性研究

动力电池工作温度过高和温差过大都会导致其性能快速衰退,有效的热管理系统应将电池最高温度和电池模块表面温差控制在允许范围内。基于石墨烯纳米颗粒的甲醇-水二元混合工质热虹吸管的传热特性研究结果,选用充液率50%、石墨烯含量0.02wt%的甲醇-水二元工质热虹吸管为换热器件,搭建电池热管理实验测试装置,研究了模拟电池在1,1.5,2 C三种放电倍率下的散热性能,与自然对流和强制风冷散热进行对比。结果表明,热管散热方式三种放电倍率对应的电池最高温度分别为28.89,32.12及35.76℃;热管散热方式平均升温速率最低,在2 C放电倍率时仅为0.525℃/min;2 C放电倍率下热管散热系统相比风冷散热方式温度下降了22.48%,相比自然对流温度下降了49.13%;三种放电倍率下热管散热系统的散热效率最高,且均超过了70%。研究结果可为热管散热系统应用于电池热管理系统提供理论依据和数据支撑。

采用二元混合工质的脉管制冷机实验研究

首次在80K温区脉管制冷机中采用混合工质进行了实验研究，实验结果表明，在其它运行参数不变的情况下，在氦氢二元混合工质中，当氢的摩尔浓度为20％时，可获得比纯质氦高的制冷量。

PR方程结合vdW混合法则推算二元及三元HFC/HC混合工质汽液相平衡性质

以PR方程结合vdW混合法则,利用建立的二元相互作用系数kij差值关联模型,对11组二元HFC/HC混合工质及5组三元HFC/HC混合工质(HFC32/HFC125/HFC134a,HC290/HC600a/HFC32,HFC125/HFC143a/HFC134a,HFC32/HC290/HFC227ea,HFC32/HFC125/HC290)汽液相平衡性质进行了推算,并与文献实验数据比较,对压力计算的平均相对偏差分别为2.23%、8.32%、1.43%、0.40%、1.71%,对气相组分计算的平均绝对偏差分别为0.0086、0.0132、0.0054、0.0071、0.0089。结果表明该方法可用于推算二元及三元HFC/HC混合工质汽液相平衡性质。

二元氮－氟里昂低温混合工质的最佳配比分析

从高技术应用的要求出发，论述了纯质及氮－烃类混合工质的不足，用ＰＲ方程分析了成分配比对二元氮－氟里昂混合工质节流循环特性的影响，指出合理的成分配比对二元氮－氟里昂混合工质是十分必要的。并以不同温度下的△Ｈ＿Ｔ为目标函数，优化计算了一些二元氮，氟里昂低温混合工质的最佳成分配比。

二元混合工质灌注式替代的冰箱性能实验研究

本文从理论制冷循环上计算分析得出了几种全ＨＦＣ混合替代物ＨＦＣ３２／ＨＦＣ１３４ａ、ＨＦＣ３２／ＨＦＣ１５２ａ、ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１３４ａ和ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１５２ａ，并对之进行了冰箱实验研究。得出一种性能较为优良的冰箱二元混合替代制冷剂ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１５２ａ。

二元混合工质HFC23/CFC13池核沸腾传热的实验研究

实验测量了二元混合工质HFC23／CFCl3池核沸腾传热特性。加热面为紫铜表面，实验测量的压力范围为0.1-0．55MPa。热流范围为10kW／m^3-300kW／m^2。实验数据同现有经验关联式的计算结果相比较，发现Fujita and Tsutsu／关联式和Thome and Shakir关联式对混合工质HFC23／CFC13的传热系数预测较准确，预测值与实验值之差≤±20％。

二元混合工质HFC32/125绝热指数计算模型分析

绝热指数与定压比热在制冷系统数值分析和计算中极为重要。本文以纯物质的PR状态方程为基础 ,利用适当的混合法则对绝热指数和定压比热进行理论推导 ,得出适用于二元混合工质的绝热指数与定压比热方程 ;对HFC32 /1 2 5的定压比热分区间进行数值拟合 ,得出定压比热的拟合方程。本文对理论推导和数值拟合的结果进行比较 。

用于脉动热管的二元混合工质热力特性探讨

脉动热管是一种新型传热元件。工质种类的选取影响脉动热管的运行与传热,因此应根据脉动热管的用途及相应的温度范围选择适当的工质。提出选取二元混合工作介质(简称混合工质)作为脉动热管的工作介质。分析二元混合工质的露点温度或泡点温度与工质的种类、配比、压力之间的关系,以选取适合脉动热管传热特性的二元混合工质热力参数,得到选取混合工质的相应方法及注意事项。

氦氮二元混合工质脉管制冷特性实验

进行了氦氮二元混合工质在单级脉管制冷机中的实验研究。实验结果表明 ,氮组分在 3%～ 2 5 %范围内的氦氮混合工质都可以提高脉管制冷机的制冷性能 ,实验中观察到了氦氮混合工质在制冷过程中存在气 液相变和液 固相变温度 ,并得到氮组分在其三相点附近的温度平台。

R170、R600a二元混合工质池内核态沸腾换热实验研究

进行了R170/R600a二元混合工质池内核态沸腾换热的实验研究,获得了在0.3 MPa饱和压力下,不同热流密度、不同浓度配比的池内核态沸腾传热数据。实验结果表明：在各浓度配比下,壁面过热度和池内沸腾换热系数都随着热流密度的增加而增大;泡露点温差和气液相浓度差都随着R170液相组分浓度配比的增加,先增大后减小,而池内沸腾换热系数则先减小后增大。通过对沸腾换热系数实验数据与相应的经验关联式计算值的比较分析发现,Inoue关联式能够比较好的关联各浓度配比下的沸腾换热系数,其平均绝对偏差为17.3%。

二元混合工质的节流最大转变温度状态方程计算

基于对 Joule- Thomson系数αh 及转变曲线计算公式的推导 ,计算了二元混合工质的最大转变温度 Tkm 。

三元混合工质在变浓度空气源热泵中的应用

简要回顾了国内外变浓度(容量)热泵系统中混合工质的研究进展,结合理论和试验结果,提出了在变浓度空气源热泵系统中使用三元混合工质的概念,并与二元混合工质进行了比较。通过数值模拟优选出具有较大潜力的R32/R125/R227ea,R32/R143a/R227ea,R32/R143a/R134a和R32/R125/R134a三元非共沸混合工质,分析了它们在变浓度热泵系统中的运行特性,结果表明,它们在满足热泵变浓度容量调节方面具有较大潜力,是替代R22的理想工质,其中首推R32/R125/R227ea。

混合工质热力参数特性与脉动热管适应性研究

以PR状态方程、逸度系数方程、混合法则、相平衡方程组为基础,求解出混合工质特定压力下的泡点温度和露点温度,从而绘制出二元混合工质在特定压力下的气液相平衡图。分析了二元混合工质的露点温度或泡点温度与工质的种类、配比、压力之间的关系。以选取适合脉动热管传热特性的二元混合工质热力参数为例,得到选取混合工质的相应方法及注意事项。

用状态方程法研究混合工质的热物性

用状态方程法研究混合工质的热物性苏志军，阙雄才，陈芝久（上海交通大学制冷工程研究所上海２０００３０）严家 ，鲍雷（哈尔滨工业大学热工教研室哈尔滨１５０００１）关键词状态方程，ＣＦＣｓ替代工质，二兀混合工质，汽液平衡性质１前言混合工质作为一种新型工质在...

混合工质摩尔配比对LNG绕管式换热器壳侧换热特性的影响

为了明确混合工质摩尔配比对LNG绕管式换热器壳侧换热特性的影响,开展了乙烷/丙烷二元混合工质两相流体在壳侧的换热特性试验研究。其中,乙烷与丙烷摩尔配比分别为10:90、30:70与60:40,干度工况范围为0.2~1.0,质流密度为40~80 kg/(m^2·s),热流密度为6 kW/m^2。试验结果表明:对于乙烷/丙烷二元混合工质,当干度小于0.7时,换热系数随乙烷摩尔分数的增加而减小;在干度大于0.7时,换热系数随乙烷摩尔分数的增加而增大。

混合工质R134a/R23焓-浓度图的绘制

使用PR(Peng-Robinson)方程对混合工质R134a/R23进行了气液相平衡的预测和焓、熵的计算。针对PR方程液相精度比较差的问题,对PR方程引入了修正系数,重新推导了逸度系数、余函数等表达式,并将计算结果与实验数据进行了比较。根据计算得到的R134a/R23热物性数据,绘制了工程上广泛使用的二元混合工质的焓-浓度图,为基于该混合工质的循环计算,提供了重要的基础数据。

小型制冷机替代工质的研究(上)

1.替代工质的研究现状及其问题 1.1替代工质的研究历史 一个多世纪以来,制冷剂经历了一个不断发展的过程。最早成功应用的制冷剂为挥发性液体乙醚(R610),后来以二氧化碳(R744)、氨(R717)、和二氧化硫(R764)为制冷剂的制冷系统相继开发成功,这就是所谓的第一代制冷剂。到本世纪末又有几种工质采用,它们分别是氯甲烷(R740)。

太阳能海洋热能驱动的冷电联供循环热力分析

基于南海地区渔业冷库的实际需求,结合海洋温差能综合利用技术,提出一种利用太阳能辅热的吸收式双级引射增压OTEC动力-制冷混合循环。该混合循环以太阳集热器加热的表层温海水作为循环热源,同时以深层冷海水作为循环冷源,可兼顾渔业冷库制冷与发电。建立该动力-制冷混合循环模型,并对该循环进行热力学分析。结果表明:混合循环冷库温度可达到-30℃以下,混合循环有效效率为7.82%;与OTEC制冷动力复合循环相比,采用压缩制冷的混合循环制冷量可增加70.5%,制冷温度降低12℃;提高太阳集热器出口温度有助于提升混合循环热力性能,而过高的发生器压力则会降低混合循环热力性能。

二元环保型混合工质一次分凝循环性能优化

应用定循环运行压比优化方法,对采用环保型二元混合工质的单级压缩一次分凝循环,进行了-60℃温度位的循环性能数值优化。计算结果表明,影响循环COP的因素有混合工质成分(工质组元、工质浓度)和循环压力位(循环低压和循环压比),必须综合考虑进行优化。不可燃混合工质R23/R134a、R23/R227ea和R23/R236ea中,R23摩尔浓度为0.55和0.6的R23/R236ea循环在压比为7和10时,分别有最大的COP;自然混合工质R170/R290、R170/R600a和R170/R600中,R170摩尔浓度为0.65和0.7的R170/R600循环在压比为7和10时,分别有最大的COP。