对供热系统水力工况实验教学的探讨

实验教学是高校大学生培养过程中的一个重要环节,如何最有效地利用该环节实施对大学生综合能力的培养是我们需要不断研究的问题。本文通过建筑环境与能源应用工程专业中的一个实验"供热系统水力工况实验"实施过程的变化来说明,当实验条件不变时,通过改进实验实施过程可以产生不一样的教学效果。

雪峰山隧道通风模型工况实验研究

介绍了雪峰山隧道通风模型工况实验,研究了远期工况下隧道各段的风速、压力和各井送排风速变化,分析了送风量、排风量与短道段串回流风量相关性,提出远期工况和近期工况下的隧道通风规律和结论。

基于LabVIEW的电冰箱工况实验室测控系统

利用LabVIEW图形化虚拟仪器开发环境,设计开发电冰箱工况实验室虚拟仪器测控系统软件,实现了对家用电冰箱整机性能的检测.

多工况滚子摩擦副弹流润滑实验装置的设计

为了更好地观测滚子摩擦副在不同卷吸速度下的弹流润滑现象,开展有限长线接触弹流润滑油膜成膜机制的实验研究,对原有的线接触光干涉实验装置进行改进,将原有的曲柄滑块机构设计成丝杠推杆,从而将旋转运动转变成直线运动。实验表明:改进后的实验装置可以有效地实现滚子卷吸运动速度大小和运动规律的变化,可以观测到非常清晰的油膜干涉图像,在滚子接触区域油膜呈现出较为明显的弹流特征,可为线接触弹流的理论研究提供可靠的实验数据。在改进后的实验装置上,对滚子在突然加速的工况下进行了实验研究,由于步进电机的特点,在突然加速的瞬间有极短的停顿,导致挤压效应较为明显,油膜被封在滚子的接触区域内形成凹陷,出现封油现象,当滚子卷吸速度增加时,油膜厚度也会随之增加。

电动汽车动力电池工况模拟实验方案设计

在电动汽车动力电池实际应用中,需经过长时间的实际路况测试,实验周期长、过程繁杂,且成本高。为解决这一问题,在基于飞思卡尔MC9S12XEG128单片机的电池管理系统(BMS)及C#数据采集监控系统实测数据基础上,基于Arbin的电动汽车测试系统(EVTS)设计动力电池的工况模拟实验平台,实现了对电池多参数的实时采样、显示、存储及实际路况模拟测试,从而实现了在实验室获得实车外路测试相同的电池工作数据。测试结果表明,该方案可获得与外路实车测试相同的结果。

基于不同行驶工况的纯电动汽车电能量消耗影响因素研究

针对不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗差异较大的问题,从理论上分析了纯电动汽车电能量消耗与行驶特征参数之间的关系,并以某款纯电动汽车为研究对象,选取NEDC,Jap1015和FTP75典型城市工况进行了基于行驶工况的纯电动汽车电能量消耗实验,分析了加速、匀速和减速工况对纯电动汽车电能量消耗的影响,验证不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗与行驶特征参数的关系。研究结果表明,加速过程是纯电动汽车电能量消耗最大的过程,该过程消耗的电能量占总电能量消耗的60%以上,且其单位里程能耗随着行驶过程中平均加速度增大而增大。

新型定子永磁式双转子电机运行模式分析与实验研究

提出一种混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)用新型定子永磁式双转子电机(stator-permanent-magnet double-rotor motor,SPM-DRM),采用双凸极式电机结构简化了中间转子,有效提高中间转子的机械强度,并克服了双转子永磁同步电机研究中存在的中间转子永磁体散热难的问题。分析SPM-DRM应用于HEV的能量传递原理,结合有限元分析所得电机电磁参数,建立了SPM-DRM的数学模型,仿真分析了SPM-DRM的多工况运行模式;研制了实验原理样机并搭建基于SPM-DRM的动力混合系统实验平台,完成起动运行、纯电动驱动、混合驱动等多种典型工况的实验与分析。实验结果验证了理论分析的正确性、样机设计和控制策略的合理性。为该类电机实际应用于混合动力汽车的进一步研究提供参考。

逆流式露点间接蒸发冷却器性能实验研究

本文研发了一种新型逆流式露点间接蒸发冷却器,并对其冷却性能进行实验研究。在焓差实验室内模拟干燥地区、中等湿度地区、高湿地区等多种工况条件,对该冷却器的湿球效率、露点效率、制冷量等进行测试分析。结果表明:在标准干燥工况(干球温度38℃,湿球温度23℃),二次空气/一次空气风量比=1.1条件下,该冷却器湿球效率可达105.6%,露点效率可达76%,制冷量为2.83 kW,干球温度温降可达15.2℃。模拟乌鲁木齐工况与标准干燥环境工况的实验结果表明,露点间接蒸发冷却技术在我国西北炎热干燥地区具有极大的优越性和广阔的应用前景。

干湿球温度在国标允差内变化对风管送风式热泵性能影响的实验研究

为分析现行国标规定的干湿球温度允差对空调机组能效的影响,采用空气焓差性能测试方法,控制环境干湿球温度在GB/T 17758—2010规定的读数允差±1℃/±0.5℃内波动,测定风管送风式热泵实验样机的制冷量与能效比。实验结果表明,室内外侧干球温度达允差下限-1℃,室内外侧湿球温度达允差上限+0.5℃时,机组处于最佳制冷工况,EER为2.80,高于标准工况测量值达3.26%。室内侧湿球温度对EER影响最为显著,影响系数为0.0464;其次是室外侧干球温度,对EER的影响系数为-0.0340。将干湿球温度允差严格为±0.3℃/±0.1℃,EER测定误差将由±3.5%降低至±1%,可更准确评定机组的能效等级。

相变窗传热特性实验研究

本文采用熔融共混法制备十四酸(MA)-十六醇(HD)二元有机复合相变材料,利用差示扫描量热仪(DSC)确定了复合相变材料的相变温度和相变潜热。相变温度为35.5℃,相变潜热为218.23 kJ/kg,经过300次热循环实验,结晶温度变化在0.2℃以内,热稳定性良好。利用高低温交变试验箱模拟夏季室外温度变化(变化范围18~58℃),测试了双层窗与相变窗内外表面温度随环境温度的变化特性。结果表明:相变窗外表面温度峰值较双层窗降低5.9℃,相变窗内表面温度峰值较普通双层窗降低0.6℃,温度持续稳定100 min,整个测试过程中相变窗控温效果明显。相变窗较双层窗具有良好的负荷转移能力。

泵供液式冷风机性能模拟与实验研究

本文建立了不同流程分布的冷风机模型,对各流程分布冷风机性能进行了模拟研究;采用泵供液式制冷量测试法,对以R717为工质的最优流程分布冷风机进行了性能测试。研究表明,单排管双流程布管方式能够使冷风机的性能最优;存在使冷风机制冷量最大的泵送比,在蒸发温度-25℃工况下,当泵送比为3.5时,冷风机的制冷量最大,为44.3 k W;随着蒸发温度的升高,冷风机的传热系数逐渐增大,当蒸发温度为-25℃时,传热系数为27.4 W/(m^2·K),当蒸发温度为0℃时,传热系数为34.4W/(m^2·K),提高了25.5%;随着蒸发温度的升高,冷风机的制冷量逐渐增大,当蒸发温度为-25℃时,制冷量为44.3 k W,当蒸发温度为0℃时,制冷量为64.3 k W,增大了45.15%。采用泵供液式制冷量测试法,测得在不同实验工况下,冷风机制冷量实验值比模拟值低5%左右,验证了冷风机模型的正确性。

HFO-1234ze与HFC-32混合制冷剂用于热泵热水器的实验研究

本文选用了NIST发行的REFPRO9.0制冷剂计算程序及KW2模型参数对混合制冷剂HFO-1234ze与HFC-32在不同配比下的热物性进行了模拟计算,并依据热泵热水器测试的标准工况,计算了不同配比下混合制冷剂的理论循环特性,分析得出了HFO-1234ze/HFC-32较为合适的配比。通过一次加热(即热式)热泵热水器实验台,对多种环境工况及不同进水温度进行性能测试,分别对R410A和混合制冷剂(HFO-1234ze与HFC-32配比0.3/0.7)在实验系统中的压缩机功率、系统性能系数、压缩机吸、排气压力和温度、冷凝器出水温度等参数进行了对比分析。结果表明:混合制冷剂(HFO-1234ze与HFC-32配比0.3/0.7)的压缩机功率和排气压力都低于R410A系统,而COP高于R410A系统,在标准工况下,分别为4.03和3.56,且在高于标准工况的环境温度情况下,混合制冷剂系统COP下降速率低于R410A系统,有利于热水器机组的安全稳定运行,在替代R410A系统方面具有可行性。

基于大滑移温度非共沸工质双冷源制冷机组的分析

为了研究冷冻水温度对双冷源制冷机组各部件和整个系统损的影响,本文构建以R32/R236fa(质量比:60%/40%)为循环工质的双冷源冷水机组分析模型,利用双冷源制冷机组实验平台进行多组实验,通过理论分析和实验分析对系统性能进行研究。研究了冷凝温度为32℃、高低温冷冻水分别为18℃/8℃、17℃/6℃等7组时,制冷机组的理论损和实验损的变化情况。结果表明:当高低温冷冻水出水温度分别为17℃和8℃、冷凝温度为32℃时,双冷源制冷机组的总损最小为0.68 k W。此时,损最大的为压缩机,约占总损的52.7%;其次为冷凝器,约占总损的17.4%。

BRT—A型波纹人字形条缝肋片空气表冷器的试验研究

本文对BRT-A型波纹人字形条缝肋片空气表冷器的试验研究进行了介绍。其内容包括了肋片形式设计中强化换热的措施与机理;样机的性能试验;按正交实验设计安排实验工况;用修正的高斯—牛顿法等方法进行实验数据处理,得出传热系数、显热表面换热系数、空气阻力、水阻力等实验公式,并对回归方程作了显著性检验;还分别用面积和体积综合评价因子η_(Af)、η_v、作了综合性能评价,说明该型表冷器是一种传热性能好、结构紧凑、且经济的新型表冷器。

液体除湿空调除湿器性能研究

在液体除湿空调中,除湿器是系统的核心部件。本文搭建可用于实验研究的液体除湿空调系统中除湿器的实验台,对塔径300 mm、填料高度800 mm,以Li Cl溶液为除湿剂的除湿器布置测点进行实测。基于Mercel理论,根据热质平衡并结合D.I.Stevens的有效模型,建立适用于该液体除湿空调系统中的除湿器传热传质模型。从实验和理论模型两个方面分析除湿器进口各项参数对除湿量的影响,结果表明:理论值和实验值有很好的一致性,且数据差异较小,说明计算模型适应性良好,能准确的用于该除湿器的性能模拟测试,将实验与理论计算结果进行对比可知:在一定的工况范围内,除湿器的除湿量受进口溶液温度、浓度、质流密度等参数影响较大,其中溶液进口温度越低,除湿效果越显著,溶液进口浓度越低,除湿效果越好;溶液进口质流密度需控制在一定范围进行调节,才能显著提高除湿器性能;空气入口风速、干球温度以及含湿量对除湿出口的空气状态参数影响较弱。

制冷系统冷却水侧大温差运行能耗分析

在热泵空调运行中,热泵空调水系统的输送能耗对整个系统节能降耗具有较大影响,因此大力发展冷却水大温差技术有利于降低机组能耗。本文通过理论分析和推导得出热泵空调性能参数与冷却水温差之间的关系,并在不同冷却水温差实验工况时,分析了热泵空调制冷系统及冷却水泵的能耗。结果表明:随着冷却水温差的增大,虽然热泵空调主机单位制冷量能耗逐渐增大,但热泵空调系统单位制冷量能耗逐渐减小;在温差为8℃时,热泵系统能效比最大,为3.173;冷却水温差为7～9℃时,机组节能效果显著。

基于最大似然估计的点火概率曲线计算模型取点方法

最佳点火能量、点火位置等关键信息可通过绘制点火概率曲线判定概率函数以提高点火成功概率。完成传统点火概率曲线的绘制需要至少300次的点火事件,以求得更加复杂的点火概率模型甚至需要更多的实验次数才能保证曲线精度。受制于点火器寿命,依据大数定律绘制点火概率曲线所需的多点数据难以保证,因此迫切需要开发一种在减少实验次数的前提下保证点火概率曲线精度的模型。本文拓展了一种点火概率计算模型,针对不同的取点方式,通过随机二项分布求得概率函数中似然函数的未知参数,从而拟合空间位置点火概率曲线和能量点火概率曲线,结合均方差评估拟合程度选取最优取点方法。研究表明,采用最优取点方法拟合的能量-点火概率曲线可以将均方差降低至0.02左右,空间位置点火概率曲线均方差降至0.04。研究表明所选取的最优取点方法可有效指导实验工况选取,并绘制出可信点火概率曲线。同等置信度下,三种点火概率曲线的实验次数均减少50%以上,实现大幅减少实验次数的目的。

中低速磁浮列车车体强度设计及试验研究

由于磁浮车辆车体结构形式特殊,现阶段并没有完全适用的标准或规范对车体静强度进行明确规定,一般参考EN12663 P-IV中规定对其静强度进行设计。本文旨在通过数值模拟分析,对车体静载荷进行研究,并参考EN12663,依据磁浮列车结构特点和静载荷建模分析结果,确定中低速磁浮车体静强度及静强度试验工况,并规定静强度实验方法,从而对仿真计算进行验证,以确保中低速磁浮列车车体静强度设计的准确性。

天然气水合物浆液稳定性影响因素的正交实验

天然气水合物浆液技术为水合物防治和油气混输的实现提供了有效手段,而浆液的稳定性是使该技术实现工业应用的关键,其影响因素较多。利用正交实验分析了温度、压力、水油比、气液比对水合物浆液稳定性的影响,并将水合物体积分数、水相转化率、水合物密度作为水合物浆液稳定性的代表评价参数,基于反应釜内水合物的生成实验,通过编程确定了4种因素对稳定性代表评价参数的影响程度,在此基础上对流动实验工况进行划分,明确了今后水合物浆液稳定流动性实验的研究方向。