平行流冷凝器在冰箱制冷系统中的应用研究

铝制平行流冷凝器以其质量轻,传热系数大而日益受到小型制冷装置的青睐。把平行流冷凝器引入家用冰箱并进行节能分析讨论。通过建立冰箱箱壁式冷凝器和冰箱平行流结构风冷式冷凝器的传热理论数模,在制冷量相同的前提下,计算得出在相同测试工况(ASHARE标准)和相同冷凝换热面积时,两台同型号冰箱因冷凝换热器的结构形式改变而引起的能效差异。结果显示:相同测试工况运行,平行流冷凝器相比箱壁式,换热面积减少75%,耗材成本大大降低。相同冷凝换热面积运行,平行流冷凝器冷凝温度相比箱壁式下降约11.5℃,制冷循环的能效比EER提高约5.5%。     

冷凝器风机变频对冷库制冷系统性能的影响

以直接膨胀式冷库制冷系统为对象,通过改变风冷冷凝器风机频率,对不同库温下的制冷系统性能进行了实验研究。研究发现,在相同的库温下,随着冷凝器风机频率的降低,系统制冷量减小,压缩机功率增大,系统总功率减小;当库温高于-18℃时,制冷系统COP随冷凝器风机频率的降低而减小,但当库温降至-18℃时,制冷系统COP反而增大。在相同的冷凝器风机频率下,随着库温的降低,系统制冷量减小,压缩机功率减小,系统总功率减小,制冷系统COP减小。当库温为-18℃时,冷凝器风机频率变化对制冷量影响较小,制冷系统COP主要受系统总功率的影响;库温高于-18℃时,冷凝器风机频率变化对系统总功率和制冷量均有影响,但制冷量变化对制冷系统COP影响更大。因此,在厦门地区冬季运行时,冷凝器风机在变频运行方式下,冷库制冷系统节能与否须结合库温工况确定。     

氨用制冷系统蒸发式冷凝器的能耗研究

从理论上对蒸发式和水冷式冷凝器能耗进行对比;针对不同品牌的大、中、小型蒸发式冷凝器,采用能耗系数(￠)其进行能耗研究;分别对同一制冷系统中的两种冷凝器进行实例计算.结果表明:无论能耗还是初投资,蒸发式冷凝器均优于水冷式冷凝器,采用蒸发式冷凝器更加节能.     

冰箱微通扁管冷凝器的热力仿真

本文提出了一种用于冰箱或冰柜系统的扁管式冷凝器的结构设想,建立了现有板管式和新型扁管式冷凝器的数理模型,并基于有限差分法和等效热阻法分别编写了相应的热力仿真程序,对两种冷凝器的热力性能进行了详细的比较分析。结果表明:新型扁管式冷凝器的散热性能比现有板管式提高大约25%,具有使冰箱系统的能效比进一步提高的潜能。另外,本文还深入研究了扁管孔数、扁管孔径、扁管宽度、制冷剂流量等参数对扁管式冷凝器散热特性的影响规律,发现制冷剂流量和扁管宽度是影响扁管冷凝器散热性能的两个重要因素,对未来扁管式冷凝器的优化设计提供了必要的理论基础。     

自然冷源在家用冰箱系统应用及性能分析

空气自然冷源已逐渐用于制冷系统中,引入自然冷源能提高冷凝器出口过冷度,或将自然冷源冷却载冷剂经节流直接引入蒸发器,可有效提高系统COP;基于国内冬春季温度≤5℃的自然冷源分布状况,设计了一种引入自然冷源用于家用冰箱的新型制冷系统,并建立热力学计算模型,分析了不同自然冷源工况时冷凝器过冷度在0、5、10、15℃下的系统COP、压缩机指示功率、系统耗电量及冷凝器热负荷,经计算,冬春季时与传统家用冰箱制冷系统相比,系统COP提高了12%,日均系统耗电量节约0.48kWh。     

新型制冷机冷凝器壳侧的传热强化研究

针对现行制冷机冷凝器的不足 ,设计了适用于冷凝传热的新型折流杆冷凝器的壳程内部结构 ,并分析了其传热强化机理。在重力控制条件下 ,对不同内部支承结构与管束组合的冷凝器进行了传热实验研究 ,得到了水蒸汽在冷凝器壳侧的冷凝传热特性曲线。采用冷凝传热强化因子的概念 ,建立了预测该种折流杆冷凝器壳侧冷凝传热膜系数的计算公式 ,为折流杆冷疑器在制冷系统中的设计应用提供了理论依据。     

平行流冷凝器性能测试实验台的研制

根据平行流冷凝器性能测试需求,研制了一套冷凝器性能测试实验台,可从空气侧和制冷剂侧测试换热量,两者偏差在5%以内,制冷剂侧换热量进一步验证了测试的准确性。空气侧布置成环路风洞,采取直接引入环境空气与试验工质空气混合的方法进行节能改造,可减少制冷系统的使用、降低能耗。采用PID控制方法,使实验台能满足对温度、压力及风量等技术要求,实现对冷凝器的性能测试。试验证明,实验台能够很好地满足冷凝器的测试需求。     

冷源冷量对压缩/喷射制冷系统性能影响的实验研究

实验研究了喷射器的最优喷嘴距及在此条件下,冷凝器进水冷量对喷射器及双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响,同时对双蒸发压缩/喷射制冷系统与蒸汽压缩制冷系统进行了对比研究.结果表明:喷射器引射系数随冷凝器进水冷量的增大而减小,喷射器升压比随冷凝器进水冷量的增大而增大;双蒸发压缩/喷射制冷系统COPp随冷凝器进水冷量的增加先快...     

冷凝器分液特性实验研究

结合传统的管壳式换热器设计加工出一个冷凝器,冷凝器管箱两端的隔板上开有分液小孔,并通过设计搭建的凝结换热实验台,对冷凝器的换热特性进行了实验研究。通过对实验结果的归纳,结果表明凝结液封稳定的情况下,凝结换热系数随开启漏液管数增加而变大。这是对以后设计高效换热器进行的有益探索。     

家用空调冷凝器的仿真与实验研究

为了缩短对家用空调冷凝器的性能研究时间和开发新产品的周期,开发了冷凝器仿真程序。利用分布参数模型对家用空调冷凝器进行仿真计算,并设计建立了冷凝器实验装置,对仿真结果进行实验验证。对冷凝器进行了在不同风速,不同冷凝温度下的实验,进行分析得到实验结果。并将其与仿真程序的计算结果进行了比较。通过比较证明了仿真结果和实验结果总体变化趋势一致;在相同工况下,模拟换热量的数值比实验换热量要低7.7%~12%;由此验证了仿真程序的可行性。     

冷凝温度对喷射器性能的影响研究

利用二维轴对称,真实气体模型对喷射式制冷空调系统的喷射器进行CFD计算.利用CFD模型进行计算,得到了喷射器在不同冷凝条件下性能变化及其系统的COP变化.在喷射器结构确定,凝温度要在一定范围:20℃≤tc≤40℃,喷射器正常工作.当冷凝压力低于临界压力时,喷射器的性能表现出恒能力特性.利用CFD技术研究得到冷凝温度的变...     

太阳模拟器中椭球面聚光镜参数的确定

椭球面聚光镜是太阳模拟器设备的重要组成部分,其能量收集的效率决定着太阳模拟系统的能量传递效率,而太阳模拟器光学系统中的椭球面聚光镜参数一直没有理论上的设计依据,结合氙灯的发光特性并通过对MATLAB 中建立的椭球面聚光镜聚光过程数值分析模型给出了椭球面聚光镜包括第一焦距、最大成像放大倍率、包容角范围及前后开口直径的确定依据,并通过在Lighttools 中建立的4种仿真模型验证了理论分析的正确性。第一焦距由光源光中心高确定,最大成像放大倍率由光学积分器相对孔径及椭球镜包容角范围共同确定,椭球镜包容角范围不小于30°～120°,前开直径口由椭球镜的最大孔径角确定,后开口直径由最小孔径角和光源的径向调节量共同确定。该结论给椭球面聚光镜的设计提供了理论支撑,有利于设计完成高能量收集效率的椭球面聚光镜。     

基于卡塞格林结构的高倍太阳能聚光镜

针对传统聚光系统聚光倍数低、造价昂贵且结构复杂的弊端,对高倍太阳能聚光镜进行了设计研究。利用卡塞格林结构具有高倍聚光及光束耦合的优点进行编程建模,设计了新型高倍太阳能聚光镜,给出了设计方法及运用光学软件ZEMAX以不同入射角度入射时的模拟结果。模拟结果表明,设计的太阳能聚光镜消除了球差的影响,在太阳光入射角为0.5°时,实现有效聚光比为544,光学效率为84.835%。该聚光镜较传统聚光镜有更高的光学效率,并且结构简单、价格低廉,有望商业化。     

Large signal performance of micromachined silicon condenser microphones

A mathematical model for the open-circuit output voltage of a micromachined silicon condenser microphone with a single deeply corrugated diaphragm as a function of the applied acoustic pressure is presented. The model, basically a sine-series function, can easily yield closed-form expressions for the amplitudes of the output components resulting from a multisinusoidal input acoustic pressure. The special case of an equal-amplitude two-tone acoustic pressure input is considered in detail. The results show that the microphone generates only odd-order harmonic and intermodulation products. The results also show that the amplitudes of these components are strongly dependent on the microphone parameters, the corrugation depth and the ratio between the half-length of the diaphragm and its thickness. Moreover, the results show that the acoustic pressure required to produce a pre-specified output open-circuit voltage is strongly dependent on these parameters.     

太阳模拟器中椭球面聚光镜参数的确定

椭球面聚光镜是太阳模拟器设备的重要组成部分,其能量收集的效率决定着太阳模拟系统的能量传递效率,而太阳模拟器光学系统中的椭球面聚光镜参数一直没有理论上的设计依据,结合氙灯的发光特性并通过对MATLAB 中建立的椭球面聚光镜聚光过程数值分析模型给出了椭球面聚光镜包括第一焦距、最大成像放大倍率、包容角范围及前后开口直径的确定依据,并通过在Lighttools 中建立的4种仿真模型验证了理论分析的正确性。第一焦距由光源光中心高确定,最大成像放大倍率由光学积分器相对孔径及椭球镜包容角范围共同确定,椭球镜包容角范围不小于30～120,前开直径口由椭球镜的最大孔径角确定,后开口直径由最小孔径角和光源的径向调节量共同确定。该结论给椭球面聚光镜的设计提供了理论支撑,有利于设计完成高能量收集效率的椭球面聚光镜。     

电容式次声传感器频率特性研究

研究了次声传感器的频率特性的分布情况,定量分析了次声传感器组成部件参数对幅频特性的影响。通过求解次声传感器前后腔内的次声波动态方程得到频率响应模型和截止周期误差模型,选取一批进气口、均压管和膜片相对误差在5%之内的部件,与体积相对误差控制在0.1%之内的前后腔体部件组装成32个次声传感器并对其进行校准实验,校准结果表明该批传感器的截止周期分布在540 s至610 s区间,根据截止周期误差模型计算的理论变化区间范围为530.6 s至614.9 s区间,二者的一致性验证了模型的有效性,为控制次声传感器截止周期一致性和传感器批量精细设计提供了理论指导。