斯特林制冷机压缩机固有频率的理论与实验研究

为了提高斯特林制冷机的制冷效率,提出了一个新的更准确的压缩机固有频率计算公式,并详细介绍了推导该公式的思想和方法.在分析活塞受力尤其是气体力的基础上建立了压缩活塞的运动方程,采用旋转矢量分解的方法阐述了气体力的作用机理和物理意义,认为气体既起到气体弹簧又起到吸收压缩功的作用,从而推导出压缩机系统刚度、固有频率的计算公式.以2 W@80 K牛津型斯特林制冷机为例,实验验证了该计算公式的准确性,与其他现有公式相比,该公式的计算结果与实验值更为一致.并通过不同压缩机负载的实验,验证了对气体力的理论分析.

空气制冷机非稳态降温特性研究

以逆布雷顿回冷循环为实验流程,对实验工况下的空气制冷机非稳态降温特性进行了实验研究。建立了回冷空气制冷机非稳态数学模型,经与实验结果对比,验证了所建数学模型的合理性及实用性。研究结果为以后小型空气制冷机系统的开发和应用奠定了良好的基础。

一种新型机械过冷喷射制冷系统的理论研究

提出了一种新型机械过冷喷射制冷系统（NERS）．该循环系统引入了一个辅助的液体-气体射流泵，通过消耗少量泵功，对冷凝器出来的液体进行过冷．与常规喷射制冷系统（CERS）相比，该系统可以有较大的过冷度．建立了新系统的数学模型，并针对环保制冷荆R600a和R152a两种工质进行了模拟计算．重点分析了发生器温度和机械过冷度对新循环性能的影响，并与常规喷射制冷循环进行了性能比较．计算结果表明，新循环能有效提高系统的性能系数（COP）．对于制冷剂R600a和R152a，新循环COP比常规循环可分别提高约12％和11％．尽管新循环消耗的泵功稍有增加，但从炯的角度分析，新循环可以节约7％-8％的输入（火用）．对一定的制冷剂和工况．有相应的最佳机械过冷度存在．

低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展

针对多股流体流动换热、复杂翅片结构优化、多重通道排布匹配以及低温工程应用等特点,本文归纳分析了低温多股流板翅式换热器结构设计中凸显的流股换热匹配、通道分配排列、多物理场叠加以及低温特殊工况下的应用等问题。总结了在通道结构优化与零部件设计中,通过翅片通道传热流动特性及相关性能评价方法来指导结构选型。文章还深入分析国内外现状,讨论了板翅式换热器的研究热点与发展方向。文章指出低温多股流板翅式换热器应用于大型空分等石化工业流程中优势明显,可显著提高气体液化率,降低实际能耗,进而提升系统运行效率。因此,对于实际应用中可能遇到的设计问题,应考虑结合局部换热网络与多流股匹配、翅片结构设计与通道排列算法优化、多场仿真与试验研究等手段形成合理优化方法和设计框架,来摆脱目前传统经验试凑所带来的限制。

液化天然气冷量的特性及在汽车制冷中的回收利用

对“绿色”汽车燃料———液化天然气 (LNG)具有的冷量及其影响因素进行了分析 .结果表明 :在不同系统压力下 ,随着环境温度的升高 ,LNG冷量不断增大 ;在同一环境温度下 ,随着系统压力的增大 ,LNG冷量迅速降低 ,当压力p大于 2MPa时 ,LNG冷量已经很小 .基于LNG冷量特性 ,首次提出将该冷量进行回收 ,用于汽车制冷 (如低温冷冻、冷藏或汽车空调 ) ,以替代传统的蒸汽压缩制冷装置 ,减少额外功的输入 ,从而节约大量的能源 ,同时还可以有效减少噪声污染 ,避免氟里昂制冷剂泄漏造成的臭氧层破坏及温室效应 。

LNG低温冷藏车在我国的发展优势

我国每年有大量的易腐货物浪费在运输途中,大力发展冷藏运输业、提高公路冷藏货物运输比例势在必行,开展节能环保型冷藏车研究具有重大意义。在总结我国冷藏车发展现状和趋势的基础上,提出发展利用液化天然气气化复温过程所释放冷量制冷的LNG冷藏车,分析LNG作为冷藏车燃料和LNG为冷藏车提供冷量的可行性和优越性。结果表明:LNG冷藏车具有清洁环保和节约能源的双重优点,LNG气化复温所提供的冷量能够满足冷藏车制冷量需求,节能效果明显,具有显著的经济和社会效益。

一种基于低品位热源的LNG冷能回收低温动力系统

在分析LNG物理冷火用的基础上 ,提出了一种基于低品位热源的LNG冷能回收低温动力系统 ,并对影响系统循环效率的相关参数进行了研究。结果表明 ,在较低的热源温度下 ,系统的热效率和火用效率可以达到 30 %以上 ;对影响循环的主要参数分析表明 ,二次冷媒的冷凝温度及膨胀机进口压力对循环的效率影响很大。随着冷凝温度的降低及膨胀机进口压力的提高 ,循环热效率、火用效率都将有所提高。

新型弹性箔片动压气体止推轴承启停性能的研究

在多功能气体轴承试验台上对西安交通大学制冷与低温工程研究所开发的新型弹性箔片动压气体止推轴承进行了启停性能的试验研究。分析了箔片材料的选择和表面的处理对新型弹性箔片动压气体轴承启停性能的影响。试验结果表明经过表面处理的新型弹性箔片动压气体止推轴承具有较好的启停性能和稳定性。

板翅式换热器入口流场的模拟及实验研究

利用PIV粒子图像测速仪和CFD数值模拟的方法,对板翅式换热器入口结构改进前后的流场进行了研究,发现其内部流场的流动与分布规律。由于原始入口结构的不合理导致漩涡、回流等现象存在,使得其内部的物流分配极不均匀。而对于添加了打孔挡板的改进型结构,物流分配的均匀性有了很大改善。实验结果和数值计算结果吻合良好,不仅验证了计算模型的正确性,而且证明PIV技术适合于研究复杂的流动结构。

可倾瓦径向气体轴承在低温透平机械中的应用

可倾瓦径向动压气体轴承以其良好的稳定性和自对中能力在低温透平机械中获得了广泛的应用。对可倾瓦径向气体轴承的工作原理和在低温透平机械中的应用发展情况进行了综述。

弦月形通道在太阳能空调系统中的强化传热研究

研究表明 ,弦月形通道的特殊结构可以有效促进Li-Br溶液的沸腾 ,降低溶液过热度 ,强化传热、传质过程 ,相同工况下的换热量是环形通道的 2～ 3倍 ,使太阳能小型溴化锂吸收式空调系统在 70～ 80℃加热水温度下就可以正常运行。弦月形通道偏心特性尺寸S对通道内Li-Br溶液的流动与换热影响很大 ,实验结果表明 :di=19mm和d0 =32mm的铜管构成的弦月形通道的提升效果较好。

可倾瓦径向气体轴承的静动特性的理论研究

运用小扰动法和线性PH的思想,采用有限差分亚松弛的数值方法求解了可倾瓦径向动压气体轴承单块瓦的静、动特性方程。通过比较,得出一系列静特性参数和16个动特性参数,并讨论了影响静、动特性参数变化的因素。计算数据表明,轴承数和轴颈偏心率对轴承静态和动态特性的影响较大,并且瓦片参数取值推荐为L/D=1.0,α/β=0.65。

透平膨胀制冷在高温矿井降温中的应用

高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题,严重影响掘进工程作业进度,危害工人的身体健康,目前所采用的降温措施效果都不理想。首次提出利用井下作业所用高压空气作为制冷工质,通过透平膨胀机等熵膨胀降温,来达到降温除湿的目的。所设计的系统流程简单,技术可靠,对于解决井下高温热害问题具有重要的实用意义。开展等熵膨胀制冷技术用于井下空调系统的研究,也具有重要的学术价值。

新型动压箔片径向气体轴承低温透平膨胀机的开发

针对一台40Nm3/h的空气低温透平膨胀机,设计了一种新型弹性支承箔片径向气体轴承。并对该透平膨胀机的机械性能做了大量试验,试验获得最大转速为220000r/min。试验表明,该箔片动压气体轴承低温透平膨胀机具有很好的运转稳定性,对进一步开发我国自己的全动压气体轴承低温透平膨胀机具有重要的意义。

复合制冷系统辐射制冷器的设计与理论分析

提出了两种可适用于复合制冷系统的辐冷器方案,详细介绍了其具体结构特点。建立了两种方案辐冷器的热物理模型,并进行了热设计计算。通过对计算结果的深入研究,分析了两种方案辐冷器的工作特性,并最终确定了最佳辐冷器结构。

吸附制冷过程的热力学分析及评价

运用热力学原理对吸附制冷过程进行了全面分析 ,推导出了各过程的热力计算公式 ,并在此基础上得出了性能系数 COP的表达式。同时也探讨了系统的各个工作温度对循环性能的影响。结果表明 ,在吸附制冷过程中 ,适当地降低冷凝温度、蒸发温度和吸附温度 ,同时适当地提高脱附温度 ,可以提高系统的循环性能。

高温矿井独头掘进面降温技术研究与方案对比

为解决高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题,提出多种降温技术方案,并设计出每一种方案的系统流程,通过流程计算对各个方案的特点进行分析对比,对实际工程应用有一定的指导作用。

两相螺杆膨胀机的发展及其在制冷系统中的应用

双螺杆膨胀机按照螺杆压缩机的逆原理工作 ,是一种新型的容积式膨胀机。它在膨胀两相流体有独有的优势 ,可以取代制冷系统中的节流阀 ,降低能量损耗。

太阳能制冷技术的应用与发展

太阳能制冷具有环保节能的优点 ,是当前制冷界的研究热点。本文综合介绍了各种太阳能制冷技术的原理和特点 ,以及一些当前最新的研究成果 。

制冷压缩机热力性能的仿真计算

对小型制冷系统用全封闭往复式压缩机,通过详细考虑其内部热力过程,建立稳态性能仿真模型;通过引入热容系数,将模型用于仿真压缩机开机过程中排气温度的动态特性。在10个不同工况下,稳态模型对压缩机性能预测值与实验值的比较表明,模型对压缩机质量流量和消耗功率的预测误差在5%以内,排气温度误差最大不超过4℃;在不同环境温度下,动态模型对压缩机开机过程排气温度动态特性的预测值与实验值吻合较好,表明模型准确,可以满足系统仿真计算的需要。