井下新型空气压缩制冷系统

以工程热力学与传热学的理论为基础，并结合井下具体情况提出一种新型空气压缩制冷系统。对该系统的降温效果进行了数值模拟分析，结果表明，运用该制冷系统后，密闭空间内温度下降了6℃～8℃，工人的作业环境得到了明显的改善，取得了良好的降温效果。

一种井下新型空气压缩人工制冷系统

以工程热力学与传热学的理论为基础,结合井下实际情况提出一种新型人工制冷系统。该制冷系统由一套空气压缩制冷装置及换热水袋组成,袋内有蛇形布置的空气管,工质空气在管内流动,并借助其他制冷装置完成工作循环。巷道围岩上覆盖一层保温隔热材料,换热水袋安装在这层保温材料之上。该系统不仅能通过井下风流与换热水袋的对流换热降低风流温度,而且有效阻隔了围岩散热,并将高温围岩与人体间的辐射换热转变成低温的换热水袋与人体间的辐射换热,因此制冷效果更好。制冷工质空气本身廉价且无毒害。

涡轮压缩膨胀机的设计与性能分析

随着人们环境保护意识的加强,天然工质制冷剂重新受到研究人员的关注。空气是一种安全且对环境绝对友好的天然制冷剂,未来,压缩空气制冷循环有望成为传统蒸气压缩制冷循环的潜在替代品。压缩膨胀机作为压缩空气制冷的核心部件,其工作效率对机组性能有直接影响。为了设计出能够配合膨胀机高效工作的离心压缩机,需要对传统的设计方法进行一些修正。本文将质量、动量、能量守恒与射流尾迹区理论相结合,并将传统的离心压缩机相关参数推广到较低压力的范围中,提出了一种与现有的涡轮膨胀机相匹配的离心压缩机几何参数的设计方法。使用该方法为现有的膨胀机设计了对应的离心压缩机,并利用其他学者分析过的离心压缩机模型对该方法进行验证,利用计算流体力学方法(CFD)对压缩膨胀机变工况下的工作性能及对膨胀功的利用率进行模拟分析。按本方法设计的离心压缩机在设计工况下能够以高于92%的效率利用膨胀机的输出功。在变工况条件下能够以高于88%的效率利用膨胀机的输出功,并且在设计质量流量附近能够顺利运行。

用空气作工质的制冷系统研究概况

介绍了采用空气作工质的空气压缩制冷系统和空气除湿制冷系统流程及其应用现状,分析了两种制冷系统在普冷领域内的应用前景及有待解决的关键技术,并对两种制冷系统进行了总结和比较。

飞机环境控制系统制冷空调技术现状

飞机环境控制系统为机载人员的舒适安全和机载设备的稳定运行提供环境保障,制冷空调系统非常重要。本文归纳了飞机飞行的环境特点、负荷特性、制冷空调系统功能要求、热力学原理和系统流程等;对比了空气压缩式制冷循环(基本循环、二轮升压、三轮升压、四轮升压和逆升压等)、蒸气压缩式制冷循环及组合制冷系统的构成与性能特点,以及高压分水器与低压分水器的优缺点;阐述了热电制冷和环路热管技术等环控系统中先进制冷空调技术以及加湿、舱内气压控制等技术发展现状;总结和展望了未来飞机制冷空调系统关键技术和研究方向。

新型井下人工制冷系统的进一步改进

对之前提出的新型井下制冷系统做出重大改进,去掉原有的换热袋及其中的蛇形管道,使系统得以简化。同时,将2种介质的局部接触换热转变成同种介质的全面混合换热,大大提高了换热效率。改进后的系统需在传统空气压缩制冷装置的基础上增加排气机及其相关设备,以使循环构成完整回路,虽使成本增加,但系统更简单合理。

高速运载器发电/制冷联合系统稳态性能

目前高速运载器的研究已成为国内外航空科学领域的热点问题,速度的提高导致传统的空气热沉已经不能单独作为环境控制系统的制冷工质,同时电子设备的剧增带来更多的热负荷和更大的电量消耗,因此发电量和制冷量成为制约高速运载器性能提高的两大难题。从最基本的空气压缩制冷循环出发,结合现有的燃油作为热沉的环境控制系统,提出一种新型的高速运载器发电制冷技术方案,并对其稳态性能做出详细的分析研究。该方案可以充分利用燃油作为热沉,在保证燃油不超过安全温度限时将机载热负荷有效传递给燃油,最后送入发动机燃烧,而且可以实现利用高温高压的空气作为动力驱动发电装置,满足高速运载器对于电能的需求。经过详细的理论计算和计算机建模仿真,得出的研究结果表明,在1.45 kg·s^?1、644℃和3.89 bar(绝压)的引气条件下,通过调整系统的各个部件参数,保证燃油最高温度不超过150℃时,系统的发电量可以达到200 kW;同时在100 kW热负荷条件下可以将舱室的温度控制在30℃左右,能够很好地满足高速运载器对于电能的需求和热负荷的控制。

用于煤矿井下的空气膨胀减焓降温系统的研究

讨论一种新型的适用于煤矿井下降温的空气压缩制冷循环系统——空气流膨胀减焓自力式煤矿井下降温系统。该系统采用的是涡轮冷却技术,以压缩空气为动力实现开式空气制冷与送风过程相结合,从而降低矿井掘进工作面局部空气环境的温度。该系统的最大优点是井下降温空气驱动力来自压缩空气流,不需要用电、不产生静电和机械火花,安全性好。