蒸气压缩式制冷循环热力计算的虚拟仿真实验设计

蒸气压缩式制冷循环是制冷与低温技术原理课程中的重点内容,其热力计算结果为制冷系统各部件的设计或选型提供基础数据,但传统的教学方法难以直观解释其热力学本质、清晰显示变化规律。课程组基于培养制冷专业“绿色低碳人才”的需求,采用Matlab编程语言开发了单级蒸气压缩式制冷循环热力计算虚拟仿真实验平台,并结合课程知识点进行了相应的实践训练设计,实现了与教学内容紧密结合的效果,为学生提供了直观的循环工作过程展示并定量描述了因素影响制冷机性能的变化规律,有利于提升学生的工程设计能力与实际问题分析和解决能力。

闪蒸气压缩机组故障诊断系统研究

闪蒸气压缩机组作为海洋油气资源开采过程中的重要装置,因存在较高的故障率而受到广泛关注,其实时的故障诊断具有重要意义。为此,通过对机组中存在的常见故障类型和现有的诊断技术进行归纳,设计了一种以LabVIEW为主体框架的闪蒸气压缩机组实时故障诊断系统,其能够有效地用于进行机组内关于洗涤器、压缩机、冷却器和控制阀等设备的全局故障分析识别。该系统基于多数据分析的逻辑树模型建立,其中包含多种数据处理分析方法,适合用来对机组运行的温度、压力和液位数据进行处理分析,从而实现机组内各装置的故障诊断。

浓盐水蒸发结晶用水蒸气压缩机的PLC控制系统

随着节能技术的普及,各种技术的革新层出不穷,浓盐水浓缩、蒸发技术也得到了进一步的改进,从而达到了节约成本的目的。从传统的方法到热能的回收再利用,是当前新的能源应用技术。因此,蒸汽压缩机的控制成为了浓缩盐水蒸发结晶过程中的一个重要环节。

制冷剂泵-蒸气压缩复合制冷系统性能研究

通过采用Dymola仿真方法研究使用制冷剂泵-蒸气压缩复合制冷系统对负载进行制冷时,环境温度变化对制冷系统性能和运行参数调控的影响。结果表明:对于蒸气压缩制冷模式,当环境温度升高时,压缩机的频率增大、制冷量增大才能满足降温速率的需求,同时系统功率和耗电量上升,当环境温度从20℃升高至60℃时,系统的耗电量从0.88 kW·h升高至3.07 kW·h;对于制冷剂泵循环模式,当环境温度升高时,可通过提高制冷剂泵频率和增大风机风量满足降温速率的需要。在本文所给定的条件下,环境温度为23℃是使用制冷剂泵循环系统达到目标的极限温度。当环境温度从15℃升高至23℃时,制冷剂泵循环系统的耗电量从0.20 kW·h升高至2.05 kW·h。制冷剂泵-蒸气压缩复合制冷系统两种模式的切换温度应该在环境温度20℃附近,高于20℃时启用蒸气压缩制冷模式,反之启用制冷剂泵循环模式。

低温闪蒸气压缩机气缸温度场的有限元分析

针对低温闪蒸气(BOG)压缩机工作时吸气温度低、变工况时气缸温度变化剧烈的问题,建立了压缩机导热有限元计算模型,得到了稳态、周期性非稳态气缸温度场及常温启动、预冷启动时气缸瞬时温度变化。研究结果表明:BOG压缩机稳定运行时气缸吸排气腔平均温度分别达-97℃和-21℃,周期性非稳态温度波动小于0.1℃。常温(30℃)启动后气缸内外壁最大温差为87.1℃,当预冷至-30℃启动时气缸内外壁最大温差仅为53.5℃,比常温启动时下降了38.6%。

新型蒸气压缩/喷射制冷循环的热力学分析

对新型蒸气压缩 /喷射制冷循环进行了热力学分析 ,并对几种常见的混合工质和纯工质R1 2的理论计算结果和实验结果进行了比较。

微型蒸气压缩制冷系统实验研究

该制冷系统由微型回转式压缩机、管带式换热器和毛细管等组成,制冷剂为R134a。单机重2.21kg,体积210mm×140mm×160mm。2.0kg锂电池确保系统150min内持续提供73.6W冷量。利用空气焓差台测量压缩机转速、蒸发器进风温度和送风量等参数对于系统性能的影响。实验结果确定了影响性能的主要因素,且表明主动调节可使系统满足不同的制冷量和冷却温度要求。

罗茨水蒸气压缩机性能实验研究

压缩机是蒸气压缩蒸发系统的核心设备,会显著影响系统的能耗和运行稳定性。本文搭建了基于罗茨压缩机驱动的蒸气压缩蒸发实验台,蒸发温度为80~100℃,蒸发压力为46.60~101.64 kPa,压缩机压升为17.86~36.03 kPa,蒸发量为125.72~424.85 kg/h,实验研究了吸气流量、压缩比功、容积效率和等熵效率随蒸发温度的变化规律。结果表明:随着蒸发温度的升高,吸气流量(7.10~11.74 m^(3)/min)逐渐升高,压缩比功(310.69~158.54 kJ/kg)逐渐降低,容积效率(52.21%~71.54%)和等熵效率(16.48%~36.15%)均逐渐升高,提高工作频率有助于提高压缩机效率,实测容积效率和压缩比功与相关文献数据较为吻合。压缩机容积效率和等熵效率实测值与理论值存在一定误差,但该误差随蒸发温度的升高而减小,罗茨水蒸气压缩机在蒸发温度为90~100℃范围内运行较为稳定、效率较高。

蒸气压缩式制冷系统的能耗分析

通过对蒸气压缩式制冷系统的分析模型的建立,采用分析方法,揭示了蒸气压缩式制冷系统中主要部件能量损失的程度,提出了一系列减少损、合理用能的途径,针对冷凝器有无余热回收,对一实际机组进行了损失比较,结果表明采用冷凝热回收装置能减少系统的损,并对机组进行质调节时的损进行了分析,对系统的优化提供有力的理论参考。

有限时间的蒸气压缩制冷循环热力参数优化

基于有限时间热力学的理论,引入无因次熵产率,提出转换温度的概念,以无因次熵产率和无因次制冷率表示实际制冷循环热力性能完善程度和制冷能力大小,分析了实际蒸气压缩制冷循环反映温差的各无量纲量和性能参数比等对循环性能的影响及相互关系.研究结果表明,在不增加不可逆传热温差的情况下,环境温度不变,可采用提高低温热源温差比、降低高低温热源比和性能参数比的方法来提高制冷率.

蒸气压缩式制冷装置仿真的基本理论和热点问题

针对蒸气压缩式制冷装置仿真的基本理论进行了总结。将稳态仿真方法归纳为四种 :连续替代 (SS)方法、牛顿 -辛普生 (NR)方法、顺序模块 (SM)方法以及联立方程解 (SES)方法。动态仿真研究在总量上还较少 ,从中难以归纳出普遍适用的方法。模型的数值健壮性、模型的通用性以及大型机组的仿真是目前的热点问题。

热管/蒸气压缩复合空调原理及其在高发热量空间的应用效果分析

移动通讯基站与网络数据机房等高发热量空间由于需要全年供冷,空调能耗很高。热管/蒸气压缩复合制冷技术是一种将分离式热管和蒸气压缩式制冷有机融合,实现两者优势互补的高效冷却技术。本文阐述热管/蒸气压缩复合制冷技术的工作原理与节能机制,并将开发的热管/蒸气压缩空调机组在全国南北多个基站中进行长期试点应用,实测结果表明,机组运行稳定、室内温度控制良好,在同等条件下,比常规基站空调节能30%~45%。该机组的设计原理与应用结果为各种类型热管/蒸气压缩复合制冷机组的研发和应用奠定基础。

空气制冷与蒸气压缩制冷在气候环境模拟试验中应用的经济性分析

针对常规兵器气候环境模拟试验的特点 ,对应用空气制冷和蒸气压缩制冷的经济性 ,从几个方面进行了对比分析。提出合理的对比方法 ,并通过理论分析、计算和实例说明了这两种制冷方式在气候环境模拟试验设备中应用的优缺点。

过冷度对蒸气压缩式制冷循环性能的影响分析

在蒸气压缩式制冷循环中,存在高压液体的过冷现象。过冷液体温度与其饱和温度之间的差值称为过冷度。液体过冷可明显提高一些制冷剂的单位质量制冷量和性能系数[1]。本文运用热力学定律,对多种常用工质的蒸气压缩式制冷循环进行了理论分析,并计算了在不同的过冷度下,循环的制冷量、性能系数等参数与蒸发温度、冷凝器出口温度的关系,得出了不同工质在不同过冷度下的表现等规律和结论,为制冷设备循环方式和制冷工质的选择提供一些参考。

蒸气压缩制冷在高热流电子器件冷却中的应用

由于电子芯片技术的高速发展,集成度不断提高,芯片功耗大和散热困难的问题也凸现出来,传统的散热方法在一些超高热流密度场合已经不能有效为芯片提供冷却。蒸气压缩制冷可望成为现代高热流电子器件及系统冷却的重要技术,国外主要电子系统公司均已采用蒸气压缩制冷来实现电子系统冷却。要使蒸气压缩制冷在电子系统中得到广泛应用,必须进一步研发高效紧凑的微型制冷压缩机、研制能与电子芯片紧密结合的微型蒸发器以及高效的冷凝器。

蒸气压缩式热泵与冷水机组模型回顾及探讨

探讨暖通空调系统中蒸气压缩式热泵与制冷机组的数学模型。按照理论、经验、半经验的模型分类法总结国外经典模型;按照地源、水源、空气源热泵的分类归纳国内在各类热泵模型研究方面的焦点问题和现状。结合大型污水、海水源热泵在区域供冷供热中的应用趋势,指出大型离心式热泵在模型建立方面存在的问题。

采用喷水螺杆式水蒸气压缩机的高温热泵设计及性能分析

针对高温热泵的工业需求,设计并分析以水为介质的闭式高温热泵系统,系统引入喷水螺杆式水蒸气压缩机,利用喷水实现压缩机排气为饱和状态,满足工业应用高温升(高压比)的技术要求的同时,克服高排气温度会导致的机械及安全问题。计算结果表明:系统在蒸发温度为90℃,冷凝温度为100℃时,COP高达31.48,压缩机喷水注入比为0.019;蒸发温度为75℃,冷凝温度为100℃工况下,系统COP为5.99,对应的压缩机压比为7,注入比为0.103;压缩机比功率随压缩机压比升高而增加,增加幅度随蒸发温度的升高而增大;系统COP随注入水温度的升高而降低,但变化趋势并不大。

蒸气压缩式热泵干衣机的结构及特性分析

家用干衣机越来越被人们所接受,然而,传统干衣机能源浪费相当严重。本文阐述一种新型的家用热泵式干衣机,论述其工作原理和基本结构,并给出各部件设计选型的计算方法。通过对比传统的电热式干衣机与热泵式干衣机的耗电量、干衣效果以及对室内环境的污染等因素,得出这种热泵式干衣机比传统的电热式干衣机节能约50%,干衣效果更好,对环境无湿污染,对室内的热污染约为普通电加热干衣机的1/2左右,适宜家庭使用。最后,指出目前热泵式干衣机研发过程中应注意的一些问题。

蒸气压缩式和溴化锂吸收式制冷系统能量经济性比较

利用能量分析和经济分析相结合的方法 ,对蒸气压缩式和fbc3溴化锂吸收式制冷系统进行了分析比较。结果表明 ,蒸气压缩式制冷系统的一次能源能效比普遍高于溴化锂吸收式制冷系统 ,直燃型溴化锂吸收式制冷系统的单位冷量成本较其它系统相对要高。

蒸气压缩式制冷机性能测试虚拟实验台的建立

根据蒸气压缩式制冷机性能实验台的原理、结构,编程仿真,利用软件对其进行模拟。从而使学生在电脑上就可以进行实验,提高了开放实验的效果。