小型CO_2制冷系统中气冷器优化设计的效果研究

针对一套已有的小型CO2冷柜系统,对气冷器进行了优化设计,为了研究优化设计的效果,在相同工作条件下,对两套系统的运行参数进行了对比,讨论了优化设计前后,系统的运行功率、COP、压缩机的吸、排气压力及吸、排气温度。结果表明:优化设计后,系统COP增大到原来的1.44倍;运行功率降低了25W左右;压缩机排气压力降低了0.7MPa左右;压缩机吸气温度降低了5℃左右。对气冷器的优化设计,可以使其与系统更加匹配,制冷效果更好、更加节能;同时,也提高了系统的安全性。     

新型CO_2冷库制冷系统的理论和实验分析

一种新型的CO_2冷库制冷系统在文中被首次提出,该系统采用地源热泵技术,使CO_2制冷系统在亚临界范围内运行。首先对该系统进行了详细介绍,接着对影响理论COP的各参数分别进行了数值分析。结果表明:中间饱和温度和过热度两个参数对理论COP的数值几乎没有影响。最后通过实验对系统中的温度和压力进行了数据分析,结果表明:系统具有很好的运行稳定性。文中提出的新型CO_2制冷系统具有运行平稳、高效、安全等优点,在实际工程应用中具有良好的前景。     

NH_3/CO_2复叠制冷系统热力学分析

本文根据已有实验结果对NH_3/CO_2复叠制冷系统高低温级压缩机绝热效率和容积效率进行了拟合。将得到的经验公式用于复叠制冷循环热力学分析,对最优低温级冷凝温度,最大COP和最优质量流量比分别进行了多元线性拟合,多元线性拟合一种形式是以蒸发温度、冷凝温度和复叠温差为变量,另一种是以蒸发温度、冷凝温度、复叠温差和高低温级压缩机绝热效率和容积效率为变量,并对两种拟合方式进行了对比。最后用拟合公式计算得到的不同工况下的最优低温级冷凝温度与文献中拟合公式计算结果进行了对比。     

R1270/CO_2复叠式制冷系统热力学分析

针对R1270/CO_2复叠式制冷系统,通过能量及分析的方法,分析了低温级冷凝温度、系统蒸发温度、系统冷凝温度以及冷凝蒸发器传热温差对系统COP、损I和质量流量的影响。分析结果表明,在其他变量一定的条件下,存在确定的低温级冷凝温度使系统COP最大,总损最小;适当的升高系统蒸发温度和降低系统冷凝温度,以及减小冷凝蒸发器传热温差,可以增大系统COP和降低损;R1270高温级部件和冷凝蒸发器的损占总损比例较大,需对其进行重点优化。降低低温级冷凝温度和系统冷凝温度,提高系统蒸发温度可以减少系统中R1270的充注量。     

同轴脉冲形成线振动环境适应性优化设计

以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有：使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试验,优化尾端绝缘子材料,提高悬臂支撑的中内筒连接刚度。最后,开展振动试验考核,优化后的形成线等效件可以通过长时间的振动考核,相比优化前的振动环境适应性有很大提高,验证了优化设计的有效性。该研究结果对同类型脉冲功率源的振动环境适应性设计具有参考意义。     

CO_2两相流引射循环制冷系统性能的数值模拟

对引射器内部简化热力学模型进行了改进,建立了CO2两相流制冷系统的数学模型。利用MATLAB语言编写程序对该系统性能进行了模拟计算,分析了工况参数及引射比对引射循环系统性能的影响。模拟结果表明:CO2两相流引射循环制冷系统在较低的引射比条件下,就可以实现稳定运行,系统COP对气冷器出口温度的变化比较敏感,同时存在最优高压侧压力使系统COP达到最大;对于不同工况条件,CO2两相流引射循环制冷系统的COP比同工况条件下的传统系统的COP,理论上分别提高了11%～18%。     

改进的CO_2两相流引射制冷系统性能实验研究

为了进一步优化系统,提升引射比,重新设计并制造了汽液分离器,将其增设于系统引射器之前,测试了不同工况下引射器及系统的性能,并将实验结果与传统系统进行了比较。实验证实,系统增设初级汽液分离器后可使引射效果得到提升,使主引射流以近乎单相流的状态进入引射器,从而使引射比增大,使制冷量和COP得到提高。当系统在只改变蒸发温度的工况下正常运行时,引射比可得到约22.4%～66.4%的提高,在蒸发温度为-2℃～3℃范围内,COP提高了约2%～26.9%;当系统在只改变气冷器出口温度的工况下正常运行时,系统COP可提高约1%～19%,在气冷器出口压力约为8.75 MPa时,系统性能达到最佳且引射比最大。     

两段式喷嘴对CO_2两相流引射制冷系统性能的影响

文章对采用两段式喷嘴的引射器及其两相流引射制冷系统在不同工况、不同几何尺寸条件下进行了实验研究。实验结果表明,在实验工况固定的条件下,采用两段式喷嘴的CO_2两相流引射制冷系统的COP随引射器第一喉部直径的增大而增大,引射比随第一喉部直径的增大而减小;系统COP和引射比随引射器中间连接直径的增大而减小。对于固定几何尺寸的引射器,系统COP随气冷器出口压力的升高而增大,引射比随气冷器出口压力的升高先减小后增大,在9MPa时引射比最小。与传统的CO_2制冷系统相比,采用两段式喷嘴的CO2两相流引射制冷系统的COP在不同工况的条件下均高于传统系统的COP,最大可提高约15%。     

模块化Marx发生器机芯的力学环境适应性分析及优化设计

为研究Marx发生器机芯在公路运输条件下的力学环境适应性,基于随机振动理论和有限元分析方法对Marx机芯进行了仿真分析和随机振动试验。首先,建立了八级模块化Marx机芯的有限元动力学仿真模型,模拟确定了机芯的应力集中点;然后,通过振动台运输振动摸底试验修正了有限元模型,对机芯结构进行了优化设计,使Marx机芯整体一阶频率由15.4 Hz提高到19.7 Hz,降低了整机垂向的动力学响应,提高了机芯的力学环境适应性。试验结果表明,Marx发生器结构设计需要重点考虑其在垂直方向的可靠性;振动过程中,机芯整体连接稳定,振动应力集中于机芯与U型支撑杆连接处、支撑杆与支撑板连接的角片处,以及开关连接件处,是结构设计的薄弱环节。     

双节流跨临界CO_2两相流引射制冷系统的实验研究

文中介绍在跨临界CO_2制冷系统中采用的双节流装置,第一膨胀阀用来控制高压侧压力,第二膨胀阀用两相流引射器代替,以回收系统膨胀功。对双节流装置引射制冷系统的性能进行了实验研究,分析了两段式喷嘴几何尺寸和工况变化对引射器性能和系统COP的影响。实验结果表明,在固定工况下,随着第一喷嘴扩张角的增加,引射比和压缩机耗功先增大后减小,而系统制冷量和系统COP呈相反的趋势;随着第一喉部当量直径的增加,引射比和系统COP都先增大后减小。在固定几何尺寸下,蒸发温度为-1℃和-3℃时,系统COP和引射比分别取得最大值;随着气冷器出口压力的升高,引射比逐渐增加,而系统COP逐渐减小。     

基于N_2/CO_2相平衡分析的新型CO_2液化再凝华分离系统

低温分离CO_2是捕获烟气中CO_2的有效方法之一,低温捕集法研究的首要问题是进行N_2-CO_2的相平衡计算。通过不同状态方程结合不同混合规则进行相平衡计算,结果显示在分析N_2/CO_2相平衡特性时PR状态方程结合Vdw混合规则的计算精度最高,N_2气相摩尔浓度计算结果与已有实验数据的最大偏差为5.15%,220 K时误差仅为0.43%。本文提出一种新型的液化再凝华低温分离系统并进行系统能耗分析,结果显示此方法能达到较高回收率及回收纯度,并与仅使用凝华方法分离相比,能耗降低9%以上。     

基于密度泛函理论的Na_2CO_3吸附H_2O和CO_2机理研究

碳酸钠是一种颇具潜力的燃煤烟气CO_2固体吸收剂,其脱碳包括物理吸附和化学吸收过程,目前对其脱碳过程微观机理的研究比较缺乏。本文以碳酸钠物理吸附CO2为切入点,利用密度泛函理论(DFT)讨论了H_2O和CO_2在Na_2CO_3(001)表面的单独吸附及共吸附机制。计算采用周期性平板模型和GGA-PBE泛函,计算结果表明,Na_2CO_3(001)面具有最低的表面能;Na_2CO_3(001)面单独吸附H_2O的过程属于弱化学吸附,单独吸附CO_2的过程属于物理吸附;H_2O和CO_2在Na_2CO_3(001)面的共吸附无明显竞争作用,与在K_2CO_3(001)表面的吸附情况不同。本文研究结果将为碳酸钠化学吸收CO_2微观机理的后续研究提供理论依据。     

基于㶲分析的CO2制冷系统性能实验研究

为提高埋管式亚临界CO2制冷系统效率和安全性,采用风冷冷凝器和地埋管冷凝器并联使用的冷凝方式,研究了不同工况对系统性能的影响.通过分析不同室外温度和蒸发压力下制冷系统COP和?损失等的变化趋势,得到实验结果:系统蒸发压力增大时,系统?效率先增大后减小,此时存在一个能使系统?效率达到最大值的最佳蒸发压力.压缩机入口处流量...     

脉冲CO_2激光器

激光科学公司(Cambridge,MA)研制的 PRF 系列激光器用于光盘/罗盘遥感,具有相干/直接探测大气种类,如烟囱排出物等杂质及污染物质的能力,可测定化学工厂及石油化工厂的排出物,并能测定地下气体传输管道的泄漏情况。PRF 系列激光器重复率高,CO_2TEA     

基于激光吸收光谱开放式大气CO_2的在线监测

二氧化碳(CO2)作为最主要的温室气体,引发的气候变化和生态环境问题已经成为世界关注的焦点,因此在线监测环境大气中CO2浓度,分析牛态系统的CO2通量是重要任务.将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术与开放式长光程技术相结合没计了大范围CO2监测仪,系统选择CO2在近红外1.57 gm附近的吸收线,以30 s的时间分辨率对城郊大气CO2浓度进行了连续测量,得出日变化和连续监测结果.结果表明在无污染排放源的城市郊区,大气中的CO2具有明显的日变化周期性,基本特点是白天浓度低,夜间浓度高.监测仪不需要气体采样、具有岛灵敏度、高分辨性、可快速在线监测、调校简单等优点,检测限可以达到4.2×10-7.为生态系统中的温窀气体大范围通量监测提供了有效的方法.     

密封CO_2技术的未来

在500W左右功率级的密封CO2技术的好处与低功率级的情况完全一样。密封的CO2激光器可视为一种稳定可靠的“灯泡”,其连续免维修工作寿命超过35000h。密封激光器体积小,易于装到生产线的台架和机器人臂上。其应用包括陶瓷和金属材料的处理,高速切纸或薄塑料片焊接。在自动...     

英国的CO_2激光测距机

CO_2激光测距机有三个主要的优点:对人眼安全;对烟尘雾有良好的穿透能力;能够与8—13微米的热观察装置兼容。据分析,超过1.4微米的辐射就不会聚焦在人眼的视网膜上。对于10.6微米脉冲激光器,国际上公认的对人眼的损伤极限为100焦尔/米~2。这个数值比可见光的损伤极限大20,000倍。对于单次发射的 CO_2激光测距机,当脉冲宽度为60毫微秒,     

单频TE CO_2激光器

本文首次应用压缩腔长和适当降低总气压的简单方法,在横向激励(TE)高气压CO_2激光器中获得了单频输出。激光器腔长14cm,激活长度为10cm。气压240Torr,单频输出能量为7mJ。     

CO_2激光雷达及其应用

本文从ＣＯ＿２激光雷达的优点、种类、原理及其关键技术进行了阐述，并对ＣＯ＿２激光雷达在巡航导弹上的应用进行了介绍。     

基于模型的制冷系统智能化仿真研究

为提高仿真方法对实际制冷空调装置多样性和复杂性的自适应性,将人工智能引入到制冷系统仿真研究中,构建基于数学模型与人工智能技术相结合方式的制冷系统智能仿真理论．本文介绍了上海交通大学在此方面所取得的研究成果,并提出了今后进一步发展的方向．本项研究有利于推进制冷装置设计方法现代化,研究思路对于一般热力系统仿真亦有参考价值．