基于傅里叶变换的多联机空调负荷提取及预测方法

多联机空调实际制冷量通常不等同于房间真实的空调负荷需求,导致基于数据驱动的负荷预测模型的预测效果往往较差。本文提出了一种基于傅里叶变换的从实际制冷量数据中提取空调真实负荷数据的方法。案例预测结果表明,该方法能够有效提取空调负荷数据,并能将基于人工神经网络的超短期空调负荷预测模型精度提升10.94%。

窗式空调器轴流风叶破损失效分析及优化

结合产品流通运输环境,对窗式空调器在使用过程中出现的轴流风叶破损失效问题进行系统性分析,并利用有限元仿真分析手段对失效现象进行相关模拟验证,同时对该轴流风叶等相关零部件结构优化方案进行仿真对比分析,最终确定结构强度优化方案。

基于仿生树形相变循环散热技术研究及变频空调应用

伴随环境温度升高,空调制冷量需求也会逐步增高,从而引发变功率模块发热严重,导致其内部芯片无法良好散热。通常采用压缩机降频工作方法保证电控板安全,但该方法的缺点是温度越高,空调制冷能力越差。针对该缺点,提出一种仿生树形的单向相变循环传热方法,开发了一款单向循环相变风冷散热器,通过焓差室测试,实现了散热器进风口温度62℃时,变频功率模块温度可以降低8℃以上,防止压缩机强制降频造成制冷量衰减。

面向主给水系统的流动调整器整流性能数值研究

针对某核电站主给水系统低负荷时文丘里流量计测值虚高所提出的流场改善需求,利用计算流体力学方法结合SST k–ω湍流模型,研究安装流动调整器时的流场特征和整流性能。首先分别对流场未安装和安装栅格(AMCA)调整器及不同结构参数的孔板调整器进行三维建模和计算,获得不同调整器对流场速度、压力、流场均匀度及流量计流出系数的影响,对比不同调整器对旁路支管所致流速畸变的整流性能,并确定选用孔板调整器的构型。其次改变调整器安装位置,对比安装位置对流场速度分布、阻力损失、均匀度改善及流量计流出系数的影响。三是针对满负荷大流量工况,将调整器与不同开度的主调节阀耦合建模,计算调整器所致额外压力损失,分析阀门开度与整流器压力损失的关系。获得的调整器构型和安装位置等参数的影响规律可为核电站主给水系统解决同类问题时的流动调整器选型和安装提供参考。

导风板对空调风量及室内气流组织影响的研究

利用计算流体力学软件Star-CCM+,对四面出风嵌入式空调导风板在不同角度下的室内气流进行数值仿真,计算出各个出风口风量以及整体风量的大小,利用MATLAB采用数值拟合方法得出导风板角度与风量的数值关系,得出五次多项式能够准确描述风量与静态角度的关系;并通过对1.5 m高度平面的速度场与温度场仿真,得出导风板处于40°时,室内气流更能满足舒适性要求。

空调用贯流风机特性研究及性能优化

贯流风机是小型分体式热泵空调器送风模块的重要组成部件,其流场特性、声场特性以及性能优化受到重点关注。通过整理分析国内外空调贯流风机的研究成果,总结贯流风机的流场特性和声场特性的研究现状,主要围绕贯流风机的流场、声场及其性能优化这3个方面的研究成果展开综述,对贯流风机今后的研究工作提出展望。

贯流风管机送风舒适性及安装方式影响的研究

为提升风管机的制冷、制热送风舒适性,以及典型两种回风方式下的风量、性能和噪声影响,区别于现有的吹风式离心风管机,研究提供了一种吸风式的贯流风管机。不仅在箱体尺寸上具有优势,适应更多的安装场景,而且在送风舒适性上也具有优势,制冷送风高度更高,避免冷风吹人;制热送风高度更低,可实现暖风提前落地,热风暖脚。同时模拟了后回风和下回风两种进风方式,在保证进风宽度的前提下,下回风在风量和制冷制热效果上可基本无影响,但噪声偏高。

纯电动汽车两种节流装置空调制冷性能的试验研究

针对纯电动轻型汽车空调系统节流装置的优化设计,介绍两种制冷剂流量控制方案的优化制冷效果。

轻质高刚PP材料在空调室外机轴流风扇的应用研究

空调室外机轴流风扇常采用增强AS材料,该材料具有密度大、成本高、材质较脆易破损的缺点。以室外机轴流风扇为研究对象,从材料的力学性能、风扇单体性能及室外机噪声、风量等方面,验证了轻质高刚PP材料在空调外机上的可行性。结果表明,使用轻质高刚PP材料替代增强AS材料,轴流风扇减重约9.8%,风扇单体和整机的性能等指标达到量产要求。

空调室外机PP轴流风叶选型及可靠性研究

为进一步提高家用空调室外机的市场竞争力,对某空调35E壳体的轴流风叶进行对比验证4种PP材料,发现4种PP材料可以满足轴流风叶高温实验变形、高速实验变形、醋酸浸泡实验,但在冷热冲击实验、跌落实验、长期蠕变实验中,PP-GF30比其他3种材料更能满足轴流风叶性能要求,成本在4种材料中最低。

窗式空调器贯流风机系统优化设计

窗式空调器室内侧大多采用离心风叶送风,风道结构导致目前的噪声普遍在60 dB以上。为了提升用户体验,新一代静音窗式空调室内侧多采用贯流风机系统。为了研究贯流风机系统对窗式空调器风量和噪声的影响,针对现有窗式空调器整机风量低、噪声大的问题,通过研究贯流风机系统提高风机系统性能,以提升风量、降低噪声,改善窗式空调器舒适性。通过优化整机风道进出口布局、流道阻力等,同时对贯流风叶的尺寸和叶型对整机系统匹配进行优化,以达到提高风量的目的。实验结果表明,合理的风道端部布局以及通过更改蜗舌加大风叶直径,窗式空调器风量提升明显。

空调器室内机制冷剂流动声产生机制及改善方案

空调器室内机噪声是空调舒适性评判的重要指标之一,其中制冷剂流动声是室内机噪声中较难解决和客户投诉较多的一个问题。本文对室内机制冷剂流动声产生的原因进行分析,并提出相应的解决方案。理论分析和试验结果表明,电子膨胀阀垂直放置、引入盲管技术、过滤器分体式设计、增加黄铜管接头、改善换热器流路等措施对室内机制冷剂流动声的改善效果明显。

轴流风叶尾缘锯齿降噪性能分析及多目标优化

对某空调室外机轴流风叶尾缘进行锯齿设计,以锯齿齿高、齿角和齿间距为影响因素,以出口风量和整机噪声为评价指标进行正交试验,采用正交多项式回归分析结合差分进化算法,确定锯齿结构参数与出口风量和整机噪声的回归模型并分析其降噪性能。运用NSGA2遗传算法对回归模型进行多目标优化,确定尾缘锯齿最佳结构。结果表明:尾缘锯齿的齿高和齿角对出口风量有显著影响,适当增大齿角有利于改善由于齿高所导致出口风量减少的情况;齿角对空调室外机整机噪声有显著影响,适当增加齿间距对噪声抑制具有一定作用;尾缘锯齿最佳结构参数为:齿高5mm,齿角53°,齿间距9mm,通过将优化结果与原型机对比发现其出口风量减少6.82%,整机噪声减小3.8dB(A);采用最佳尾缘锯齿结构抑制低频段离散噪声效果良好,在90°方向上噪声降低最多。有关结论可为空调室外机轴流风叶优化设计提供依据。

流量测量流动调整器结构与发展趋势分析

流动调整器是流量测量中重要整流器件,其结构直接关系流量计测量区域流场的发展程度,进而影响测量准确性。该文从国内外代表性流动调整器入手,对叶片式流动调整器(AMCA调整器、Etoile调整器、管束调整器)、孔板式流动调整器(Laws调整器、Zanker调整器)、组合式流动调整器(叶片与孔板组合结构)的结构、性能特点进行对比分析:叶片式流动调整器性能相对一般,发展趋势为轻巧化以简化制造过程或用于组合式调整器前端构件;孔板式流动调整器性能中等,结构轻便灵活,发展趋势为探索更优化结构或用于组合式后端构件;组合式流动调整器性能较优,结构设计复杂,发展趋势为简化设计过程,针对特殊需求特例设计。

翅片式弯头流动调整器的整流特性

针对翅片式弯头流动调整器,采用数值方法,研究了3种实际来流条件下的整流特性,分析了其整流机理、整流性能、适用范围和压力损失情况。结果表明:弯头翅片通过压差作用形成了对转的诱导涡,将弯头外侧流体导向弯头内侧,从而大幅增强流体间的动量交换,实现了扰乱原始速度分布并形成均匀流动的效果;相对于光滑管,翅片式流动调整器的压力均匀度变化不大,速度均匀度提升了21%~36%,流向角均匀度则随进口条件变化;翅片式流动调整器的流动阻力高于叶片式流动调整器,低于孔板式流动调整器,与管束式流动调整器相当。

提高弯头下游均速管流量传感器测量精度的研究

当均速管流量传感器安装在弯头下游时,由于流体流动为非充分发展湍流,会增大其流量测量的误差.为提高流量测量精度,提出了在90°弯头下游安装流动调整器改善速度分布对称性,减小测量误差的方法.采用计算流体力学(CFD)仿真分析与实流实验相结合的方法,基于NEL流动调整器,设计出了改进型的流动调整器结构.经仿真和实验验证,安装改进的流动调整器后,均速管流量传感器的线性度误差减小到了0.176%.流动机理分析发现,上游流体速度剖面对称性是影响传感器误差的关键因素.数据表明,CFD仿真预测线性度误差的偏差小于0.056%.

空调卧室空气环境的数值模拟

用CFD方法模拟了空调卧室内制冷制热运行时3种不同的住宅空调模式(包括普通窗式空调器、分体机及具有引入新风的热回收装置的窗式空调器)分别位于高位置和低位置时室内空气温度及流速、有机污染物(甲醛)浓度及CO2的分布,并进行比较.结果表明,空调器的类型、位置及新风量对空气环境影响较大.夏季制冷运行时,带热回收装置的窗式空调器置于低位置时可以获得良好的室内流场分布,稀释和携带走室内的CO2和污染物;而该装置置于高处时,流场结构不合理;其它空调模式下由于没有引入新风,产生室内污染物堆积.冬季制热运行与夏季制冷运行时的结论相同.

空调器室内机气动噪声模拟

采用数值模拟的方法对空调器室内机气动噪声进行了计算,分析了室内贯流风机蜗舌处的压力脉动,并通过Curle方程和快速傅里叶变换得到了蜗舌处旋转噪声频谱。通过对旋转噪声频谱的分析,证明了采用不等距叶轮可大大降低贯流风机基频处噪声,使基频的声能分布到较宽的频带范围内,并且可以使基频的峰值移到低频部分,从而使风机的噪声干扰能力大大降低。同时通过对各种不等距叶轮的旋转噪声频谱进行分析,提出了一种能够有效降低贯流风机旋转噪声的不等距叶轮结构。

变径毛细管代替毛细管组件在冷暖空调器上的应用研究

变径毛细管在正向流动和反向流动时其制冷剂流量特性不同,因而可以作为节流元件代替现有冷暖空调器中使用的毛细管组件。为实现这一目的,利用制冷剂流量试验台,先测定原毛细管组件制冷、制热时的制冷剂流量特性,然后通过调整变径毛细管规格尺寸,使变径毛细管制冷、制热时的流量特性与原毛细管组件基本一致,再安装在空调器整机上进行整机性能对比试验。试验表明,在标准工况下,新空调器与原空调器相比,其制冷量减少0.5%,制冷能效比增加0.3%,制热量减少1.1%,制热性能系数增加1.4%。因此可以得出,变径毛细管经过精确匹配,完全可以作为节流元件代替现有冷暖空调器中使用的毛细管组件。

空调器室外机上下并联轴流风机系统的气动及声学特性

采用粒子图像测速技术和计算流体力学方法对空调器室外机上下并联轴流风机系统的气动和声学特性进行研究。研究发现,上下并联轴流风机系统的离散频率噪声的基频和高次谐波频率均不等于任何一个单体叶轮的基频及其高次谐波分量,而是正比于上下叶轮频率差的整数倍。上下叶轮间的流场干涉对于总声压级和噪声频谱特性均无明显影响。采用基于CFD的叶片尾缘涡脱落噪声预测方法计算的总声压级误差小于3dBA,可满足工程应用要求。