固体吸附式制冷系统性能的实验研究

搭建了吸附系统性能实验装置和吸附式制冷实验台,将活性炭与铝屑混合配置作为研究对象。实验表明:当活性炭与铝屑的混合比例为10:7时,该混合吸附剂吸附率最大;解吸温度从82℃升到96℃时,蒸发温度与解吸温度成负相关,当解吸温度为96℃时,蒸发温度最小为14.2℃;解吸温度从82℃升到96℃时,系统COP与解吸温度成正相关,当解吸温度为96℃时,系统COP最大为0.212。     

多功能热管型二级吸附制冷的循环特性研究

设计了一台以氯化钙/活性炭复合吸附剂和氨作为吸附工质对的多功能热管型吸附制冷机组,采用一种新型的基于二次回热的二级循环方式来降低驱动热源的温度梯度,吸附床的加热解吸、冷却吸附及回热过程均由无外加驱动力的多功能热管工作完成.研究结果表明:当解吸温度为103℃及冷却水温度为30℃时,回热型二级循环相对传统二级循环可显著提高机组的工作性能,制冷系数COP及单位质量吸附剂制冷功率SCP提高幅度均在23%以上;相对单级循环,二级吸附循环的最大优点在于能有效利用更低品位的余热和可再生能源作为驱动热源进行制冷,吸附制冷技术在低温热源场合的应用提供了有效途径.     

半导体制冷箱的三维有限元优化与实验研究

基于ANSYS平台,建立了半导体制冷箱温度场数值分析的三维模型,对制冷箱的内胆形状、制冷片的布置方位、个数、排列方式以及保温层的厚度进行了仿真并优化,再通过具体实验验证。结果表明:当半导体制冷箱的容积为10升时,制冷片安置在制冷箱的顶面,制冷片的数量为3片且呈三角形方式排列,箱体内胆的长宽高分别为320mm、210mm、150mm,保温层的厚度为20mm时,是一种比较理想的结构,能实现半小时内将环境温度(30℃)降到0～5℃的要求。     

解吸温度对吸附式制冷系统性能影响的实验研究

吸附式制冷系统作为一种节约型制冷系统受到国内外专家学者的探索研究,以期提高制冷循环COP,加快吸附制冷技术的实用化。本文采用了4A分子筛与铝丝混合吸附剂,与无水乙醇组成吸附工质对,通过实验探究不同解吸温度下的COP以及循环周期的变化情况。实验表明,在实验温度(74~98℃)范围内,随着解吸温度的升高,系统循环COP逐渐增加,但增加的趋势逐渐减小,最大达到0.36;制冷循环周期随着解吸温度的升高而逐渐减小。     

新型双重热化学吸附制冷热力循环研究

本文提出了一种全新的基于吸附-再吸附技术的双重热化学吸附制冷热力循环.实验研究表明该新型双重热化学吸附制冷热力循环用于制冷空调领域是完全可行的,在每次循环过程中仅从外界热源输入一次高温解吸热,就可以实现吸附制冷和再吸附制冷两次制冷过程;相对传统热化学再吸附制冷循环和吸附制冷循环,双重热化学吸附制冷热力循环可显著提高吸附...     

具有半导体制冷的新型膜蒸馏组件性能实验研究

设计了一种新型的半导体制冷空气隙膜蒸馏系统,将具有半导体制冷的冷腔与膜蒸馏系统的热腔有机地结合起来。实验研究了半导体输入电流、冷却水流量及热液温度对通量的影响。实验表明:冷却水流量900 L/h,输入电流8 A时的冷壁温度平均为5℃,制冷面各测点的温差最大只有0.5℃,制冷面温度均匀;实验工况8~12 A,冷却水流量300L/h时,膜通量随半导体输入电流的增大而增大。本文的研究为小型半导体制冷空气隙膜蒸馏系统的理论与应用研究奠定了基础。     

极端高温环境下空气源热泵冷热水机组制冷实验研究

针对现有空气源热泵冷热水机组高温环境运行效果差、效率低、排气温度过高导致停机等问题,设计一套基于准双级压缩循环理论,以R410A为制冷剂的中压补气型空气源热泵冷热水机组。在50℃极端环境温度下,采用中压补气技术,对系统的制冷性能进行实验研究。结果表明:(1)系统出水温度由10℃增至15℃时,制冷量增加77.28%,EER提高59.02%,系统的制冷量、功率和EER均随出水温度的升高而增加;(2)相较不补气模式,系统排气温度由111.9℃降至106.23℃,制冷量由14.14 kW增至16.05 kW,可有效降低排气温度,提升制冷量,能更好提高系统超高温制冷时的稳定性。     

不同实验条件下氯化钙-氨吸附制冷管的性能分析

作为一种低品位热能驱动的绿色制冷技术,吸附式制冷吻合了当前能源环境协调发展的总趋势.文中对所设计的氯化钙-氨吸附制冷管在不同热源温度和冷却方式下分四种情况进行了性能试验:200℃热源温度水冷、200℃热源温度空冷、350℃热源温度水冷和350℃热源温度空冷.按照制冷的速率、可获得的最低制冷温度和制冷温度在0℃以下可维持...     

基于平行流扁管吸附式制冷系统性能实验研究

设计了一种新型平行流铝扁管吸附床结构,搭建了吸附式制冷实验台。通过实验研究不同运行参数下的吸附式制冷系统性能差异,比较不同热源和冷源温度、换热流体流量下吸附式制冷系统COP的变化。结果表明,当冷、热源温度为10℃和60℃,换热流体流量为0.26 kg/s时,新型吸附式制冷系统COP达到最大值0.35。当冷源温度在20℃附近时,增大热源温度可有效提高吸附式制冷系统COP,并且换热流体流量越大,增加的幅度越明显;当换热流体流量在0.13~0.26 kg/s范围内时,系统COP随着冷源温度的增大剧烈下降,并且换热流体流量越小,下降趋势越显著;当热源温度在55~60℃范围内时,COP随着换热流体温度的增大明显增大,并且冷源温度越高,COP增大的趋势越明显。     

吸附式制冷系统中吸附工质对的探索和实验研究

介绍了吸附制冷工作原理,并对制冷空调学术界对吸附工质对的研究进展进行了分析,发现目前吸附工质对研究中相对薄弱的环节是吸附剂的导热性能。本课题以探索最佳比例混合式吸附剂为目的,开展吸附剂导热性能和吸附性能的实验研究,指出研究出兼具良好导热性能和吸附性能的吸附工质对,对提高制冷系统能效比将具有明显的促进作用。     

极低温制冷技术的发展与应用

近年来,空间探测和凝聚态物理等领域对极低温制冷技术(1K)的潜在需求越来越大。本文总结了绝热去磁制冷、稀释制冷与吸附制冷三种目前主要制冷方法的原理与优缺点,回顾了三类制冷技术的发展历程与应用现状,提出了绝热去磁制冷、稀释制冷与吸附制冷技术未来的发展趋势与研究重点。     

超低温血浆速冻箱性能实验研究

选择R404A、R23作为超低温血浆速冻箱复叠制冷系统高、低温制冷循环的制冷剂,设计并建造了速冻箱实验系统,研究了速冻箱的性能。实验结果表明,系统高温级制冷循环启动后约0.5h速冻箱内温度下降到-70℃,温度波动度小于0.5℃,高、低温级制冷压缩机的压比分别为10.8和5.6,吸排气压力稳定,说明速冻箱的设计达到了要求。     

制冷系统连续融霜过程中制冷温度变化规律的研究

连续融霜是一种在除霜过程中制冷不间断、库温上升小、无需附加能耗的除霜方式。为探究在不同工况下除霜时,连续融霜系统制冷剂进出口温度、库温波动及融霜时间的变化规律,在库温-18、-12℃两种工况下,对冷风机制冷剂进出口温度、库温、融霜时间及融霜能耗进行测量分析。结果表明:库温-18℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa时比在60 Pa融霜时的库温波动值和融霜时间分别减少0.8℃、200 s,融霜能耗降低9.03%;库温-12℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa比在40 Pa融霜时的库温波动和融霜时间分别减少2℃、284 s,融霜能耗降低53.3%。因此,融霜时制冷风机霜层厚度对库温、融霜时间及融霜能耗有一定影响。     

液冷服系统性能试验研究

当前采用蒸汽压缩制冷技术的液冷服主要用于装备,由于存在尺寸大、重量重等问题,无法满足其他用户需求。通过设计一款以水为载冷剂、采用蒸汽压缩制冷技术的液冷服系统,其制冷单元重量为2. 7 kg,尺寸为184 mm×200 mm×93 mm。由液冷服传热模型分析确定额定制冷量为180 W(环境温度43℃时)。经性能试验得出,环境温度为43、50℃时的制冷量分别为185、80 W;环境温度为43℃,出液温度23、28℃时制冷量分别为220、256 W;压缩机转速为5 400、6 300 r/min时制冷量分别为100、163 W;系统准备时间为3. 5 min;连续运行120 h未出现漏水、不制冷等现象;测定噪声为59. 5 d B(A)。该产品具有尺寸小、重量轻、运行温度范围宽、冷量输出可调节、准备时间短、运行可靠等特点,能达到为人体降温的目的。     

耦合吸附吸收制冷系统设计及性能预测

耦合吸附吸收制冷系统(ADAB)具有运行压力接近常压的优点。本文针对以往的耦合系统设计中存在的问题, 设计了新型的耦合吸附吸收制冷系统。本文系统充分考虑了氨水溶液由吸收状态向发生状态切换时的显热损失问题,通过发生器和吸收器的分离设计,部分避免了由于切换时氨水溶液显热损失导致的系统制冷量减少甚至无冷量问题。本文对此新型系统的运行特性进行了理论研究,对其制冷性能进行了分析预测。分析结果表明该系统在蒸发温度5℃的空调工况下,系统性能系数GOP为0．18;若吸附制冷循环能够在40 min内完成,则新型系统的比吸附剂制冷量SGP为40．8 W／kg。     

吸附制冷中的蓄冷研究

本文对一台余热驱动的带有水蓄冷器的单吸附器吸附空调系统进行了实验分析，研究了系统的吸附制冷过程和水蓄冷器的作用与影响，并对该吸附制冷系统中的吸附式蓄冷这种无能量损失的蓄冷方式的放冷过程进行了实验分析，比较了蓄冷式系统和双吸附器连续制冷系统的制冷性能及其优缺点．     

mK 温区极低温制冷技术在空间应用的进展及趋势

随着空间科学的不断发展,空间任务需求的温度已低至50mK,使得极低温技术在空间领域得到了极大的发挥.本文首先介绍了近年来空间科学卫星对极低温的需求,总结了吸附制冷、绝热去磁制冷以及稀释制冷在空间应用的发展历程及工作特点.此外,重点分析了稀释制冷技术在空间应用的现状、趋势及关键问题.最后,指出了空间极低温制冷技术的国内形势及其发展对我国空间科学研究的重要意义.关键词:极低温,空间应用,稀释制冷,绝热去磁制冷,吸附制冷     

平行流冷凝器的传热计算与应用研究

针对数据中心用蒸汽压缩/热管复合型环控机组系列产品研发的需要,在分析国内外学者相关研究成果的基础上,建立了平行流换热器的计算模型,设计了外侧为热管冷凝器、内侧为制冷冷凝器的组合式平行流换热器,建立了30kW热管复合型制冷模块实验系统,进行了室外侧环境温度为35℃、10℃和16℃的压缩式制冷、热管制冷和热管复合制冷的工作性能实验。结果表明,所设计的组合式冷凝器达到预期指标,验证了设计计算模型的可靠性,为平行流冷凝器在大型热管复合环控机组中的工程应用提供了依据。     

非平衡吸附与固体吸附制冷循环特性研究

在固体吸附制冷循环中，实际的吸附（解吸）过程都是非平衡吸附过程，这使实际的吸附制冷循环与理论上的平衡吸附组成的制冷循环有差距。本文比较了不同表面扩散速度系数下吸附反应器在运行中的内部温度场和吸附率分布，并从热力学循环的角度进行了分析讨论，文中分析及结论有助于深入认识吸附反应器在制冷循环中工作特性。     

谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林子系统性能实验研究

本文提出了一种谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林系统,其主要部件有自由活塞斯特林发动机子系统、谐振电机以及自由活塞斯特林制冷机/热泵子系统。全文针对谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林子系统分别开展了制冷/热泵子系统、发动机子系统制冷和热功转换特性的实验研究。电驱动制冷子系统实验结果表明,当平均充气压力为3.3 MPa,工作频率为60.0 Hz,水冷温度19℃时,实验系统制冷效果较为显著,输入电功130 W时无负荷的制冷温度可以达到-23.7℃。发动机子系统热驱动声功输出特性实验结果表明,系统充气压力的变化对于系统热驱动起振特性有着十分明显的影响。另外,当平均充气压力为2.9 MPa,水冷温度22℃,外接电阻1500 Ω时,系统的加热功率越高,系统的热功转换性能越好。本文所开展的谐振电机耦合型双效自由活塞斯特林子系统的实验研究对未来要进行的整机系统热驱动制冷实验奠定重要基础。