基于夹点的带喷射器CO_(2)热泵系统性能分析

为了研究带喷射器的跨临界CO_(2)内部过冷热泵系统(TCISE),基于夹点建立了TCISE的热力学模型,分析了冷却水进出水温度及流量对系统性能的影响。研究表明:冷却水进水温度从25℃降低到15℃时,最优高压压力从9.3 MPa降至8.8 MPa,降低了5.4%,最大COP从3.83提升至4.27,提高了11.49%;TCISE存在临界冷却水出水温度和临界冷却水质量流量,当冷却水进水温度一定时,在出水温度低于临界出水温度或质量流量高于临界质量流量时,系统COP保持不变。

-30至50℃车辆工况下CO_(2)喷射器的适应性研究

为推动喷射器回收膨胀功技术的实车应用,本文开展了-30~50℃宽温区运行工况下车用压缩-引射式CO_(2)热泵系统制冷制热性能及喷射器膨胀功回收特性研究,重点分析了工作喷嘴对固定尺寸喷射器变工况适应性的影响。结果表明:制冷工况下随着环境温度升高,喷射系数递减,而升压比递增;制热工况下随着环境温度降低,喷射系数和升压比均先增大后减小;制冷工况下喷射器回收膨胀功占最大可回收膨胀功的16.7%~37.2%,制热工况下为9.9%~41.3%;以高温制冷工况设计的固定尺寸喷射器难以适应低温制热工况,偏离设计工况时,喷嘴出口过膨胀会造成激波能量损失,而低温制热工况下喷嘴出口因欠膨胀会导致喷射器无引射效果。

大功率PEMFC氢气系统建模与仿真

针对大功率车用燃料电池发动机的氢气系统进行建模,基于MATLAB/Simulink平台搭建氢气系统核心部件模型及其控制模型,并集成氢气系统整体模型,基于该模型进行2种常见汽车行驶工况—CLTCP和NEDC工况的动态仿真,结果表明,所建控制模型能较好保证阳极入口压力满足工作压力需求,并将阴极和阳极的压差维持在0.02 MPa,2种工况的氢气利用率分别为99.67%和99.76%,表明该模型可以用于大功率车用PEMFC系统开发。

反冲洗用喷射器流场模拟及结构优化

为提高反冲洗喷射器的工作性能,采用工作流场模拟分析和试验验证相结合的方法,在此基础上,通过改变喷射器结构尺寸及工作参数,分析其对性能的影响,包括灵敏度的影响,最后利用Workbench中多目标优化得到最佳的工作点。

Theoretical Study on CO_2 Transcritical Cycle Combined Ejector Cycle Refrigeration System

Chlorofluorocarbons(CFCs) or hydrochlorofluorocarbons(HCFCs) are as main refrigerants used in traditional refrigeration systems driven by electricity from burning fossil fuels, which is regarded as one of the major reasons for ozone depletion (man-made refrigerants emission) and global warming (CO 2 emission). So people pay more and more attention to natural refrigerants and energy saving technologies. An innovative system combining CO 2 transcritical cycle with ejector cycle is proposed in this paper. The CO 2 compression sub-cycle is powered by electricity with the characteristics of relatively high temperature in the gas cooler (defined as an intercooler by the proposed system). In order to recover the waste heat, an ejector sub-cycle operating with the natural refrigerants (NH 3, H 2O) is employed. The two sub-cycles are connected by an intercooler. This combined cycle joins the advantages of the two cycles together and eliminates the disadvantages. The influences of the evaporation temperature in CO 2 compression sub-cycle, the evaporation temperature in the ejector sub-cycle, the temperature in the intercooler and the condensation temperature in the proposed system performance are discussed theoretically in this study. In addition, some unique features of the system are presented.

燃料电池动力系统引射器辅助优化研究

燃料电池动力系统依靠其核心配套设备氢氧介质循环泵向电堆持续供应燃料与氧化剂,在循环管路中加入引射器辅助增压既可以有效利用高压气体的能量,又能够降低氢氧介质循环泵耗功量。对氢氧介质循环泵与引射器的热力过程展开研究,并对引射器辅助优化方案进行了理论计算与CFD仿真。对不同计算方法得到的结果进行对比和分析,以供此类产品设计参考。

船用电站汽轮发电机组抽气设备选型分析

抽气设备用于维持汽轮发电机组冷凝器和汽封系统的真空度,提高汽轮机的运行效率,保证机组安全可靠地运行。分析目前广泛使用的水环式真空泵、射水抽气器和射汽抽气器3种类型抽气设备的工作原理、功能流程和系统组成等,考虑船用汽轮发电机组的抽气设备要求结构尺寸小、系统组成简单和无须外供电源等特点,得出使用射汽抽气器是合理选择,也为业内相关研究提供参考。

电动汽车引射热泵空调系统性能实验研究

针对已提出的电动汽车引射热泵空调(EHPAC)系统进行改进,将车内、外侧换热器设计成前后排分离的形式,并加设引射器,形成梯级蒸发并回收膨胀功,从而提高系统的性能。实验研究了夏季及冬季工况下车内、外温度对EHPAC系统制冷及制热性能的影响,验证了引射器的使用可大幅提高汽车热泵系统的制热性能。将EHPAC系统与传统热泵系统(THPAC)进行对比,结果表明:对不同的车内、外温度工况,EHPAC系统的制冷及制热性能均优于THPAC系统,制冷量提高约21.5%~35.7%、制冷COP提高约13.1%~21.7%、制热量提高约4.4%~14.5%、制热COP提高约11.3%~18.3%。同时表明车内温度的改变对EHPAC系统性能的影响比车外温度的影响更大。

内螺纹吸乳护罩注射模设计

针对吸乳护罩上3个管位结构,将主分型面设计在同时经过3个管位中心轴的平面上,3个管位都由侧抽芯机构脱模,塑件上的内螺纹盖底部有1段圆管和1个小孔,设计了由液压马达与液压缸先后带动抽芯脱模的组合机构。模具经生产实践验证:脱模机构设计合理,能保证塑件的自动化生产,为类似塑件的模具设计提供借鉴。

污水源热泵水力旋流器除污强化研究

除污水力旋流器能够有效去除污水中的污杂物,防止污水源热泵系统换热器堵塞。本文将其回流装置设计为回流引射器,通过生活污水和聚苯乙烯(GPPS)颗粒配水试验,分别研究卷吸角度、卷吸管形状和回流流量对分离性能的影响。结果表明:以渐括型卷吸管为例,卷吸角度从30°增大到90°,分离效率下降约10%,系统能耗(总压降)增加约10 kPa;等径型卷吸管比渐扩型卷吸管具有更高的分离效率,系统能耗较小;回流流量增大在提高分离效率的同时增大系统能耗。这说明采用等径型卷吸管、较小卷吸角度的回流引射器,且在回流流量较大时,除污水力旋流器的分离效率最高,且系统最大能耗小于25 kPa。

辅助动力舱冷却用排气引射器性能快速评估方法

在飞机辅助动力装置系统研制过程中,只能通过试验和计算流体力学(CFD)仿真方法对排气引射器的引射性能进行评估,且评估效率低、研制成本高,故无法获得任意工况下排气引射器的引射性能。本文提出用速度系数比β参数来描述排气引射器的引射性能,并建立了辅助动力舱冷却用排气引射器性能快速评估方法,通过CFD仿真分析对该方法的合理性和准确性进行了验证,验证结果表明,该方法可以快速、准确地评估各种地面工况下排气引射器的主流出口静压和总压、次流流量、次流出口总压等参数,且计算精度保持在2.382%以内,满足工程使用要求,大大提高了评估效率,具有较高工程应用价值。

一种新型喷射制冷循环的理论分析

提出了一种新型喷射制冷循环.该循环系统是在常规喷射制冷循环的喷射器和冷凝器之间增加了一个液体-气体射流泵,通过该射流泵可以降低喷射器的背压,提高喷射器的喷射系数,进而改善循环性能.针对此循环进行了理论分析和模拟计算,并与相同工况下常规喷射系统做了比较,重点讨论了工质R134a发生温度和背压改变对系统性能系数的影响.计算结果显示,新循环能有效提高系统的性能系数,使其比常规循环提高1倍以上.尽管新循环消耗的泵功会有所增加,但从(火用)的角度分析,新循环可以节约10%～24%的输入,具有更高的(火用)效率.

高速风洞发动机进排气动力模拟试验技术

为了研究该项试验技术,对发动机动力模拟器(TPS、引射器等)和发动机进排气模拟参数进行了分析和比较.采用理想流体一元管流理论,建立了引射器的理论计算方法.结合某埋入式进气道航弹的发动机进排气动力模拟风洞试验,采用引射式动力模拟器(引射器最大外径设计为41mm) ,在FL- 7高速风洞开展了国内首次发动机进排气同时模拟的试验技术研究.试验结果表明:来流马赫数和排气落压比达到1 0 0 %模拟,进气流量系数实现89%的模拟.进排气影响使某埋入式进气道航弹的升力和阻力增加、引起低头力矩,有无动力底阻系数均为负值.

喷射式热泵的设计计算与性能分析

针对蒸汽热泵工质的特点，从气体动力学原理出发，将热泵的工质与性能参数用气体动力函数来表示，对具有吸入室、混合室和扩散室热泵的整体性能进行分析，提出了喷射式热泵性能分析计算方法，并编制了相应的计算机软件．应用结构优化思想，提出了喷射式热泵结构设计方法，对热泵的结构参数按最佳喷射系数、最佳压缩比和最佳温升比进行优化计算，建立了完整的喷射式热泵性能分析和结构设计理论、实用方法．

蒸汽喷射式热泵在纸机干燥部供热的应用分析

将蒸汽喷射式热泵引入到传统的纸机干燥部多段式供热系统之中。建立了系统的计算模型 ,对一个典型的纸机三段供热干燥系统进行了计算。结果表明 ,引入喷射泵以后的系统较之传统系统 ,蒸汽耗量减少 1 0 %左右 ,段间流动压差增加 ,有利于烘缸内冷凝水的排出 ,干燥效果也更佳。

准二级压缩-喷射热泵的设计与实验研究

为回收利用普通准二级压缩热泵系统中补气回路的有用能,提出了准二级压缩-喷射热泵系统。文中对其设计方法进行了介绍,搭建了蒸发温度-20℃样机实验台。测试结果表明,在保证制热量的情况下,能效比较普通补气系统增加3%—5%,设计方法能为其他工质、其他容量的涡旋压缩机准二级压缩-喷射复合热泵系统的设计提供参考。

跨临界二氧化碳蒸气压缩/喷射制冷循环

提出一种新的蒸气压缩/喷射混合制冷循环,采用喷射器代替节流阀,以回收膨胀过程中的一部分动能,降低压缩机工作压比,达到节能的目的.针对这种新的循环进行了理论分析和计算,并与相同工况下的简单蒸气压缩制冷循环进行比较,讨论了喷射器喷射系数及其效率对循环性能的影响.计算结果表明,新循环能有效地提高跨临界CO2系统的性能.

三效顺流蒸汽喷射式热泵蒸发系统的计算

为研究和设计三效顺流蒸汽喷射式热泵蒸发系统,建立了数学模型,利用MATLAB软件的fsolve函数进行了求解,并以蒸发装置年费用为目标,对热泵蒸发系统进行了初步经济核算。算例表明,该方法简单方便,收敛性好,在满足蒸发器正常运行条件下,一效加热蒸汽温度T1越小,传热温差T1-T2越小,年费用越小。

二维流动模型的喷射器性能分析研究

采用二维轴对称流动模型 ,计算分析了吸入通道内回流现象、喷射器“恒能力”现象与静压力在轴线上分布情况之间的关系 ;探讨了工作压力对喷射器性能的影响。结果表明 :持续降低出口压力会在混合室内形成激波 ,喷射因数保持不变 ;工作压力过高会在混合室内产生壅塞 ,反而降低喷射因数 ;吸入压力过低会在喷射器吸入通道内产生回流现象 ,影响喷射式制冷系统运行的安全性。

气-液喷射器工作参数的数值模拟

建立了气-液喷射器工作过程的一维稳态模型。运用数值计算方法对模型进行求解,采用Nabil Beithou等中的定解条件,计算了水为工质时的气-液喷射器内轴向压力分布。计算结果表明,本模型得到的气-液喷射器轴向压力分布与相同条件下Cattadori的实验值吻合较好；以实验结果为基准,本模型蒸汽喷嘴数值模拟结果比Nabil Beithou等的结果大为改善。对太阳能双喷射式制冷系统中的气-液喷射器进行了模拟,得到轴向压力分布和速度分布,结果表明,喷射系数随工作压力的升高而降低。