混合制冷剂HFC-134a+HFC-152a液相黏度实验研究

寻找替代制冷剂的过程需要对制冷剂的物性有充分的了解,黏度是最重要的物性之一。本文使用一种将翻转法升液和压力容器承压相结合的黏度测量实验装置,对混合制冷剂HFC-134a+HFC-152a(摩尔比为0.29:0.71)进行液相黏度测量实验研究,测量了278.15~333.15 K温度范围内的液相黏度数据。为了方便工程运用,采用四种形式的Andrade方程对实验数据进行拟合,其中三种仅表征温度与黏度的关系,其余一种同时考虑了温度和压力对黏度影响。结果表明,由后者所得的关联式精度最高,平均绝对误差(AAD)和最大绝对误差(MAD)分别为0.495%和1.050%。此外,仅考虑温度的影响时,在Andrade方程中加入非线性修正对关联式的精度影响不大。

液氢缩比贮箱蒸发特性数值模拟及实验验证

地面缩比贮箱用来模拟箭载液氢贮箱热物理过程及运行特性,包括筒段和壳段,壳段用于支撑筒段。筒段和部分壳段使用泡沫绝热,壳段结构部分裸露在环境中,成为液氢贮箱的主要漏热源。基于计算流体力学方法数值研究了液氢缩比贮箱蒸发特性,构建了基于VOF两相流模型以及Level-set界面跟踪方法的贮箱两相氢流动和相变传热传质数学框架,其中气液界面传质率基于Lee模型计算。框架中的系数、边界条件等作如下考虑:Lee模型中的液化/蒸发系数通过与实验数据对比获得;通过理论分析低温面有/无泡沫保温层的结冰特性,对暴露在环境的泡沫和铝壳表面施加对流换热或常热流边界条件;当贮箱压力达到约2个大气压(0.2 MPa)时,安全阀打开放气保持内部压力不变,基于自定义函数方法模拟阀门开闭实现控制贮箱压力的目的。与实验测量的液位下降速率和气相温度非稳态变化对比表明,构建的数值模型能够较好地模拟液氢贮箱自增压过程的复杂流动、相变传热传质特性。为模拟真实箭载液氢贮箱停放阶段的热物理过程打下基础。

HFO-1336mzz(Z)和HCFC-123在热泵系统中的循环性能比较

HFOs制冷剂HFO-1336mzz(Z)的ODP=0,GWP=2,是一种极具潜力的替代工质。本文从理论和试验2个方面分析HFO-1336mzz(Z)和HCFC-123在不同热泵工况下的循环性能。结果表明:理论循环性能计算结果与试验结果的变化趋势一致;在不同的蒸发温度条件下,HFO-1336mzz(Z)和HCFC-123热泵的运行压比、功耗、制热量及排气温度均随着冷凝温度的升高而升高;HFO-1336mzz(Z)热泵的运行压比大于HCFC-123热泵的,而压缩机功耗、系统制热量小于HCFC-123热泵;在理论分析中,两者的热泵性能系数很接近,但实际测试时,HFO-1336mzz(Z)热泵的性能系数比HCFC-123低约3.9%~8.9%;HFO-1336mzz(Z)应用于热泵系统具有比HCFC-123更好的综合性能。

脉动热管气液塞初始分布可视化实验研究

脉动热管中气液塞的初始位置和长度的分布对于理论模型的精确性和启动性能有很大的影响。针对此,本文搭建了内径2 mm脉动热管的可视化实验装置,研究了气液塞初始分布位置和长度的规律,以及气液塞初始分布对脉动热管启动性能的影响。脉动热管充注统计规律显示,中间管段较容易出现长气塞,其他管段气液塞分布较为均匀;分次充注和增大充液率有利于提高脉动热管内气液塞分布的均匀性。在0.3～0.7充液率下,液塞长度均集中在1～10 mm范围内,其中,2～4 mm长度范围内的液塞出现频率最高。根据启动试验,初始气液塞的均匀分布有助于脉动热管的有效启动。脉动热管蒸发段气液塞初始分布较为均匀时,管内气液塞能够在较小的加热热流下开始振动。

气泡泵输送性能的阻力损失系数修正法模拟

本文提出了一种在传统气泡泵理论模型中引入阻力损失系数的新方法,考虑了从储液罐到发生器之间的阻力损失对气泡泵输送性能的影响,对气泡泵所输送的稀溶液流量进行修正计算,并给出了阻力损失系数与管径、浸没比的经验关联式。采用该新方法,对6 mm、8 mm和12 mm管径的R134a-DMF溶液气泡泵输送性能进行了实验数据和模型预测分析对比。结果表明,用本文所提出新方法和经验关联式所得到的预测结果与实验结果吻合较好,比传统气泡泵理论模型预测有很大的提高,为扩散吸收制冷系统的气泡泵输送性能优化设计奠定了良好的基础。