以理想玻色气体为工质的量子Ericsson制冷循环

文中基于理想玻色气体的状态方程 ,分析了以理想玻色气体为工质的量子 Ericsson制冷循环中的回热特征 ,推导出其制冷循环的制冷系数表达式。并在高温和低温条件下对制冷系数进行了讨论。这将对低温气体制冷机的研究提供理论依据。

铁磁回热Ericsson制冷循环性能特性优化

应用Langevin函数的近似解、最优控制论及热力学分析方法对以铁磁材料为工质的回热Ericsson制冷循环性能参数进行优化分析,揭示有限速率热传导、不平衡回热、回热器效率及热源间热漏等多种不可逆因素对制冷循环性能的影响,所得结论可为室温磁制冷机的优化设计提供理论参考.

磁Ericsson制冷循环的优化性能

研究热阻、热漏及回热损失等不可逆因素对以顺磁盐为工质的Ericsson制冷循环性能的影响,分析和讨论循环的重要性能参数及优化工作区域,所得结论为磁制冷机的优化设计和性能评价提供参考。

热源温度对回热式室温磁Ericsson制冷循环性能的影响

结合分子场理论和磁系统热力学知识,分析了回热式室温磁Ericsson制冷循环中热量和磁熵的关系,重点研究了热源温度对铁磁质磁Ericsson制冷循环性能的影响。利用典型室温磁制冷材料Gd进行了数值计算,得到以下结论:居里点附近是循环中的重要转折点,TL低于居里点会出现△Q<0的情况,一旦高于居里点则只有△Q>0的情况;TL越高对应的高温热源最大值THmax越高;相同高、低温热源条件下,磁场越大COP变化率越小。

顺磁质Ericsson制冷循环的优化分析

应用有限时间热力学理论研究了顺磁质Ｅｒｉｃｓｓｏｎ制冷循环的优化，得出了最佳制冷率和制冷系数之间的基本优化关系，取得了一些有意义的结果。对这类实际制冷机优化设计具有指导意义。

热漏、热阻及回热特性对磁Ericsson制冷循环最优性能的影响

建立了同时考虑热漏、热阻及回热等主要不可逆因素的顺磁质 Ericsson制冷循环的模型。针对回热平衡与回热不平衡的情况 ,应用有限时间热力学理论 ,导出了制冷率与制冷系数间的基本优化关系 ,给出了制冷率、制冷系数的优化值域 ,结果反映了回热式制冷机的主要观测特征。讨论了基本优化关系的应用 ,分析了热漏。

两有限热源间的不可逆磁Ericsson制冷循环的优化分析

建立不可逆磁Ericsson制冷循环模型,探索有限热源、热阻、非理想回热、附加回热损失、热漏及工质内不可逆性等对循环性能的影响。应用有限时间热力学方法,导出制冷率和制冷系数的数学表达式。在给定相关参数的情况下,获得了磁Ericsson制冷循环的性能特性曲线,得出重要性能参数的优化工作区间,并详细分析了各种不可逆性对制冷率和制冷系数的影响。所得结论对实际磁Ericsson制冷机的优化设计具有一定的参考价值。

基于双级节流制冷循环的天然气液化工艺模拟与优化

液化天然气以其安全可靠、汽化潜热高、环境污染小等特点,在天然气贸易中占据重要位置,但天然气液化工艺系统功耗大以及液化成本较高等问题仍然存在。为此,基于2个双级节流制冷循环的天然气液化工艺系统,采用Aspen HYSYS软件,以比功耗、㶲效率、液化率和总成本作为评价指标,分析了关键参数对系统性能的影响;然后对2个系统进行了单目标和多目标优化,确定了系统的最优运行工况;最后对2个系统的最优性能进行对比,并采用LINMAP与TOPSIS方法对Pareto前沿进行决策,在最优工况下对系统设备进行了㶲分析。研究结果表明:①节流阀V1、V3、V4的节流压力增大,或乙烯质量流量增大,均会使系统比功耗先减后增;单目标优化结果显示系统B性能优于系统A;②采用LINMAP与TOPSIS方法对Pareto前沿的决策结果有所差别,基于LINMAP方法的决策结果表明,系统B的总成本优于系统A,系统A的比功耗和㶲效率更优,综合性能更好;③基于TOPSIS方法的决策结果表明,系统A的比功耗优于系统B,系统B的㶲效率和总成本更优,综合性能更好;④㶲分析结果显示,节流阀及换热器的㶲损较大。结论认为,开展双级节流制冷循环天然气液化工艺研究,对其进行参数分析和优化,能够为天然气液化工艺设计创新提供借鉴,将有助于天然气液化行业的高质量发展。

CO_(2)跨临界制冷系统新型分布式压缩循环研究

为了对CO_(2)跨临界蒸气压缩循环进行高效冷却并提升系统性能,提出分布式压缩循环系统(distributed compression cycle system,DCCS)。在DCCS中,气冷器出口的超临界CO_(2)不再被进一步过冷而是进行二次增压,并在常规热汇条件下进行放热冷却。通过热力学计算DCCS在不同工况下的性能随二次增压比变化情况。结果表明:相对于基础系统,DCCS可有效提升系统性能,在气冷器出口温度不变时,最大制冷COP增幅在8.2%~10.76%之间,制冷量的增幅最高可达约26%。在蒸发温度不变时,最大制冷COP增幅在8.57%~13.51%之间。DCCS中理想的二次增压比要求并不高,且对于二次增压所增加的系统功耗相对于基础系统不会超过20%。相对于目前仅采取单一过冷技术的系统,DCCS在系统性能系数上仍具有优势。DCCS的提出为跨临界CO_(2)蒸气压缩循环系统的性能提升与完善提供了全新的方向。

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。

六类十六种制冷剂在制冷循环中的循环特性分析

研究了制冷剂在标准式制冷循环中的循环特性,具体理论分析了无机化合物类、HCs、CFC、HFCs、HCFC、HFOs六类等十六种制冷剂(R600a、R245fa、R1234yf等)单一冷凝温度变化时对系统的单位制冷量、COP、压比和压缩排气温度的影响规律。结果表明,在蒸发温度-10℃、冷凝温度30℃~50℃的工况下,HCs类制冷剂、HFOs类制冷剂和HFCs类中的R245fa制冷剂在制冷循环中具有良好的循环性能,为将来选择合适的制冷剂有重要的研究价值。

基于逆布雷顿循环的空气制冷机的优化与性能分析

本文提出将传统空气制冷机的绝热压缩过程改进为多管束空气压缩机进行等温压缩,分析了改进后基于逆布雷顿循环的空气制冷机的压缩过程、制冷循环过程以及性能系数。结果表明:相较于传统的空气制冷机,改进的空气制冷机压缩机出口温度可降低144.55K,做功可以减少52.48kJ/kg,性能系数(COP)可以提高0.375。如果考虑回收膨胀功,改进的空气制冷机COP可以达到1.33。

耦合溴化锂制冷机组的燃气-蒸汽联合循环性能分析

燃气-蒸汽联合循环机组的运行性能容易受到环境温度的影响,使得机组在电力负荷需求高峰期面临出力不足的问题.为了解决这一问题,基于EBSILON软件,对耦合溴化锂制冷机组的SGT5-4000F型燃气-蒸汽联合循环进行仿真建模,并将冷却装置加装到压气机入口处,模拟分析进气温度对联合循环输出功率和循环效率的影响规律.研究表明:通过改变压气机进气温度可知降低进气温度可使得联合循环发电功率提高4.73%-6.10%.在温度较高的夏季工况,在燃气轮机的压气机进气口处加装进气冷却装置可以提高机组的性能,并且温度越高,联合循环输出功率提高的效果更好.

R290/R1233zd(E)在变温热源喷射制冷循环中的性能优化研究

提出了一种优化喷射制冷系统的新型策略,建立了非共沸混合制冷剂R290/R1233zd(E)在变温热源下的热力学模型。通过数值模拟,分析了R290/R1233zd(E)的温度滑移和换热器冷热源温度变化对换热器和喷射制冷系统性能的影响。结果表明:相对于单一工质,混合工质可以提高工作流体和引射流体的进口温度、优化系统性能,R290/R1233zd(E)(质量分数分别为0.7、0.3)为该系统最佳混合工质,相较于单一工质R1233zd(E),系统性能系数提高了44%、系统[火用]效率提高了39%。R290/R1233zd(E)的最佳质量分数随冷凝器中冷却水出口温度的升高而增大,随冷凝器中冷却水进口温度的升高而减小。由于夹点位置的影响,对于不同温度滑移的混合工质而言,发生器[火用]损失与冷凝器[火用]损失的大小关系不同,喷射器[火用]损失和发生器[火用]损失随温度滑移的增大先增大后减小,冷凝器[火用]损失随温度滑移的增大先减小后增大。

突破逆卡诺循环的钳温器制冷技术

针对传统空调的高耗电等弊端,本文通过研究其逆卡诺循环制冷原理,摒弃了“热转移”工作路径,形成了由热管、蓄热器(潜热态的固-固、固-液相变材料)、化热器(热电直接转化技术)3个主要部件构成,被温控系统合理通断的“热转化”工作路径。目标物废热先被热管快速导出并导入蓄热器中暂时储存;蓄热器中暂储的废热进一步被化热器转化为电能,至此完成目标物的自行降温。这个既“自源降温”又“废热发电”的钳温器制冷技术能够直接钳温固、液体目标物,并借助固、液体目标物间接钳温室内空气,具备等效传统空调的功能。

某系列直升机蒸发循环制冷系统压力故障排查及处理

结合某系列直升机蒸发循环制冷系统的构造和工作原理,分析了其使用过程中的常见故障,对与制冷剂压力相关的故障给出了相应的排查方法,并给出了制冷剂渗漏检测和加注等后续处理措施和方法,提出了制冷系统维护及设计建议。

蒸发吸收热交换式−吸收式制冷循环性能分析

为了优化吸收式制冷循环性能,对一种蒸发吸收热交换式-吸收式制冷循环进行了热力学分析。选择高压冷凝温度T8和蒸发吸收热交换器出口温差ΔTEAX为自变量,研究了ΔTEAX与中压节流温度T12的对应关系,分析了T8对ΔTEAX取值范围的影响;考察了循环中溶液放气范围的变化,分析了ΔTEAX对制冷剂流量、循环制冷量和循环利用效率的影响。结果表明:当高温发生器出口温度和ΔTEAX一定时,存在最佳T8使循环利用效率取极大值;最佳T8随ΔTEAX增加而逐渐增大,对应的循环利用效率极大值逐渐减小。

制冷剂种类对单级制冷循环性能影响研究

为了系统分析不同制冷剂在单级制冷循环中的性能,利用大型流程模拟软件Aspen HYSYS对各种典型制冷剂的制冷性能进行研究,分析发现制冷剂种类对单级制冷循环COP、单位容积制冷量、排气压力影响均比较大,并给出了不同制冷剂单级循环的COP、单位容积制冷量、排气压力的具体计算数值。

着力构建双循环推动制冷空调产业高质量发展

推动高质量发展、构建基于双循环的新发展格局是中共中央在国内外环境发生显著变化大背景下,推动我国开放型经济向更高层次发展的重大战略部署。制冷空调产业要实现高质量发展,必须扎实推动构建内、外循环相互促进的新格局,推进技术创新,完善产业链和供应链,建立智能和绿色制造体系,提升产品质量,打造制造业服务化、国际化升级发展新模式,开发新的经济增长点,大力提升企业全要素生产率和国际竞争力,为国民经济的高质量发展和社会主义现代化强国建设做出更多贡献。

水蒸气压缩循环制冷研究现状与展望

在双碳战略背景下,国际、国内环保政策法规要求逐步削减含氟制冷剂配额,针对环保制冷剂替代的研究迫在眉睫。水作为纯天然工质(R718),可以做到制冷剂全生命周期近零碳排放,就环保性和安全性角度而言是一种理想的制冷剂,而且具有良好的制冷能效表现。相关报道显示,R718压缩循环制冷系统能效水平与R134a、R290等制冷剂相当。在水蒸气压缩循环制冷技术研究和推广应用上,丹麦、德国、日本、美国等发达国家走在世界前列,而我国目前还在理论研究阶段,水蒸气压缩循环制冷装置还未在中国有实际应用报道。随着我国暖通空调行业的蓬勃发展以及HFC制冷剂的不断受限,环保性、安全性及性能表现良好的R718制冷剂将具有广阔的发展前景。