Einstein制冷循环中气泡泵的试验研究

通过自行设计的可视化气泡泵实验装置,以氨水工质为研究对象,针对不同实验工况条件下的气泡泵的性能进行了实验研究。实验结果表明:气泡泵的液体流量随着提升管管径,沉浸比和加热功率有关,并且随着沉浸比和加热功率的增加而增大;沉浸比的增大而增大;气泡泵的效率也与沉浸比和加热功率有密切的关系:气泡泵的效率随着沉浸比的增加而增加,随着加热功率的增加表现为减小的趋势。     

Einstein制冷循环气泡泵的性能研究

基于Einstein制冷循环设计了气泡泵实验装置,以氨水为工质,对给定工况下气泡泵的性能进行研究。对沉浸比和加热功率对气泡泵的提升性能的影响进行分析,并将实验值与理论模型进行比较。结果表明:气泡泵的液体输送特性与气泡泵提升管管径、沉浸比、加热功率有关;气泡泵的液体流量随着加热功率增大、沉浸比的增大而增大,提升管内径对液体流量的影响不明显。实验结果与理论模型分析结果相一致。     

单压吸收式制冷机中气泡泵稳态工作特性研究

搭建可视化的气泡泵性能实验系统,以常压饱和水为工质,对单压吸收式制冷机中气泡泵的稳态工作过程进行实验研究,就加热功率和沉浸比对气泡泵提升性能的影响进行了分析。实验结果表明,相同沉浸比下,液体的提升量随着加热功率增加而增加,但增加的速率却随加热功率的增加而减缓;较大的沉浸比有利于降低启动加热功率,提高气泡泵的效率;分析结果对气泡泵的优化设计提供了实验依据,对单压吸收式制冷机性能的提高具有重要意义。     

单压吸收式制冷系统气泡泵理论模型与验证

应用两相流理论,对单压吸收式制冷系统中气泡泵在绝热块状流工况下的工作特性进行理论分析,建立了气泡泵的理论模型,并对以饱和水为工质的气泡泵稳态工作运行进行了实验研究。分析结果表明,气泡泵提升管内的两相流流型与加热功率和沉浸比有关,随着加热功率或沉浸比的增加,提升管中两相流流型将发生改变,气泡泵提升效率先增大后减小,实验结果与理论分析曲线逐渐偏离。     

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。     

导流式气泡泵理论模型与实验研究

应用两相流分相模型理论,建立了导流式气泡泵在绝热弹状流工况下工作特性的理论模型。并以饱和水为工质,对该气泡泵的稳态工作过程进行了实验研究,实验结果与理论分析结果相一致。结果表明,随着气体流量或沉浸比的增加,提升管中两相流流型将发生改变,从而使实验结果与理论分析曲线逐渐偏离;流型改变使液体提升量随气体流量增加的增速减缓,对液体提升量并无抑制作用;系统的总压降中,影响最大的是提升管中两相流的摩擦阻力。     

气泡泵在冷态试验下的性能研究

搭建气泡输入式冷态试验系统,以常压饱和水为工质,均匀输入空气形成连续气泡用于模拟气泡泵运行系统,对气泡泵的性能进行研究。其实验结果与在加热状态下气泡泵的性能相比较,综合分析气体输入量(可转换成加热量)、沉浸比等对气泡泵性能的影响,提出产生此结果的原因。     

R134a-DMF溶液气泡泵输送性能实验研究

本文搭建了带溶液泵的循环实验装置,并进行了提升管直径分别为6 mm、8 mm和12 mm的气泡泵用于输送12.5%、15%和17.5%三个质量浓度R134a-DMF溶液的性能实验。结果表明,在相同的R134a浓度下,三种管径气泡泵的气相流量随着输入功率的增加均呈大致线性增加趋势,提升效率随着气相流量的增加均明显减少,发生温度均随着输入功率的增加而线性增加,而输入功率对系统压力的影响不大。在相同的R134a浓度和相同气相流量下,8 mm管径气泡泵的提升效率最高,6 mm管径气泡泵的提升效率最低,R134a的浓度对提升效率的影响不明显。随着提升管直径的增大,气泡泵的启动加热量在所有R134a浓度下均增加,R134a的浓度对发生温度的影响不明显,但对系统压力的影响很大。这些实验结果对扩散吸收制冷系统的气泡泵设计具有重要参考价值。     

无泵吸收制冷系统气泡泵的性能分析

根据两相流流型转换理论,推导出了气泡泵从弹状流向泡状流转变和从弹状流向块状流转变时液体流量、气体流量与管径的关系式;根据空气提升理论、能量平衡、质量平衡推导出了气泡泵的性能关系式。根据上述关系式,具体分析了爱因斯坦制冷循环工况下气泡泵的性能,分析结果表明,在弹状流下限、大的沉浸比时液体循环量较大。     

两级溴化锂气泡泵的泵起时间及其影响因素的实验研究

为了进一步提高能源利用效率和实现其空冷化,在双效溴化锂吸收式制冷系统中利用两级气泡泵代替溴化锂吸收制冷系统中传统的机械溶液泵。本文重点对两级溴化锂气泡泵的泵起时间及其影响因素做相关的实验研究,并得出以下的主要研究结果:1)对于不同的管径,两级气泡泵的泵起时间随着加热功率、浸没高度、工质浓度的变化趋势是基本一致的;2)加热功率越大越有利于气泡泵的泵起;3)随着浸没高度的增大气泡泵的泵起时间逐渐减小;4)工质浓度的增大也会使气泡泵的泵起时间增大,但当溴化锂溶液浓度大于54%后影响不明显;5)一级气泡泵的气液成分及中间溶液的闪发一定程度上影响两级气泡泵的泵起时间,因而造成局部区域与上述规律的偏离。     

单压吸收制冷系统中气泡泵的研究进展

单压吸收制冷能够使用低品位热源,是一种有利环保和能源有效利用的技术,具有十分广阔的应用前景。气泡泵是实现单压吸收制冷系统正常运转的关键部件,为单压吸收制冷系统的循环提供动力,因此研究气泡泵的性能对整个系统的运行具有重要的意义。文中介绍了气泡泵的工作原理以及流动模型,概括了近年来关于气泡泵的实验研究现状以及影响气泡泵提升性能的因素,并对气泡泵未来的研究进行了展望。     

All-optical control of gigahertz acoustic resonances by forward stimulated interpolarization scattering in a photonic crystal fiber

We report the observation of a novel nonlinear optoacoustic phenomenon, that we name forward stimulated interpolarization scattering. When two frequency-offset laser signals are colaunched into orthogonally polarized guided modes of a birefringent small-core (1.8 μm diameter) photonic crystal fiber, a pattern of axially moving polarization fringes is produced, with a velocity and spacing that depends on the frequency offset. At values of frequency offset in the few-GHz range, the pattern of moving fringes can perfectly match the phase velocity and axial wavelength (3.9 mm) of the torsional-radial acoustic mode tightly guided in the core. An intense optoacoustic interaction ensues, leading to efficient nonlinear exchange of power from the higher frequency (pump) mode to the orthogonally polarized lower frequency (Stokes) mode. A full-vectorial theory is developed to explain the observations.     

Novel shooting method with simple control strategy for fiber lasers

A novel shooting method with excellent simple control strategy is developed for solving the failure to convergence of the traditional shooting methods themselves in fiber lasers model. Compared with the published literature, the novel shooting method provides a clear physical understanding method for getting the threshold pump power and the exact results with given random functions in Yb³⁺-doped fiber lasers and Er³⁺-doped fiber lasers. Then, the results in Er³⁺-doped fiber lasers and Yb³⁺-doped fiber lasers demonstrate that the solutions using the novel shooting method has high accuracy of 10⁻⁸ W with several iteration steps, which have extended the applicable range of the end-pumped power even lower than 1 mW pump power. Furthermore, compared with 1480 nm pump for the threshold and slope efficiencies of the Er³⁺-doped fiber lasers, 978 nm fiber lasers can extend wider scope of application and be pump source in the coming future. Finally, the lower threshold and higher slope efficiency at 975 nm than those of 910 nm pump in Yb³⁺-doped fiber lasers, 975 nm pump laser provides for broad band excellent cladding pump source.     

基于边界元法的近平板圆孔气泡动力学行为研究

研究了带有圆孔的平板附近气泡动力学特性. 基于不可压缩势流理论, 建立了平板圆形破口附近气泡运动数值模型, 并针对气泡初始位置距离破口很近而导致计算结果发散的数值缺陷, 采用气泡壁和壁面融合的方法, 将流场分离为两个半无限域问题进行求解, 实现了在不同无量纲参数范围内的数值模拟, 数值结果与实验结果符合良好. 通过对圆孔附近气泡运动特性的研究发现, 圆孔对气泡的影响基本与壁面相反, 在膨胀阶段对气泡产生腔吸作用, 收缩阶段产生排斥, 在特定的工况下会产生对射流现象. 最后分析了气泡壁与壁面融合, 流场分离后的气泡动态特性以及各工况参数对其影响规律. 关键词： 气泡 边界元 射流 圆孔     

准二能级阈值泵浦光纤激光器的理论分析

 根据含损耗系数的稳态速率方程组，对掺准二能级稀土粒子光纤激光器的泵浦阈值进行了分析和完全解析求解。求得了泵浦阈值功率的显函数解析式，得到了泵浦光阈值功率随光纤位置变化的隐函数表达式，以及信号光功率和上能级粒子数随光纤位置变化的解析表达式。对所得的解进行了数值分析，并与已有的理论和实验结果进行了比较分析。结果表明：由于忽略了信号光和泵浦光损耗系数，不同近似条件下给出的泵浦阈值功率均比实验值低，但所导出的理论研究结果与已有实验结果的差异最小。