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床材料热容对系统运行COP的影响分析

1前言在吸附式制冷系统的理论运行研究中，很少考虑吸附床材料的影响。实际上由于吸附式制冷系统的非连续性，吸附床材料的热容对实际系统运行性能的影响是非常大的。这个影响体现在系统不断地加热和冷却过程中所损失的吸附床材料的显热热量，这个热量的大小直接受吸附床本身设计的影响，另外还受到系统运行过程的影响，如：系统运行的解吸温度、回热所进行的程度等。由于该系统中通常所用的吸附剂均属多孔性材料，其特点是热导率小，密度低，要满足一定的制冷功率，所设计的吸附床往往很大，另外为增强吸附床内的热传递，加快吸附床的冷却…     

连续回热型吸附式空调实际运行与吸附床性能分析

近年来,我们研制了一台连续回热型吸附式空调／热泵,该空调／热泵在１００℃热源驱动下,单位质量制冷功率 ＳＣＰ可达到 １５０ Ｗ／ｋｇ,与此同时 ＣＯＰ达到 ０．４。在系统的实际运行中,吸附床起到了重要的作用。本文介绍了该机组在实际运行中为稳定工况所采取的一系列措施,以及机组运行的实际Ｃｌａｐｅｙｒｏｎ图,着重讨论了系统运行参数对吸附床性能的影响。     

活性炭-氨吸附式制冷循环中吸附床的传热传质性能研究

吸附床由6个吸附单元组成,吸附单元为壳管式换热器,吸附工质对是活性炭-氨。利用多孔介质中流体流动的概念,建立一个吸附单元的数学模型,模拟结果与实验结果显示出很好的一致性。同时得出了吸附床内某种平均温度和平均压力的分布规律。     

SAPO-34分子筛的动态吸附特性实验研究

对于吸附式制冷系统而言,吸附材料的选择是系统的核心问题。对两种不同厂家的SAPO-34沸石分子筛进行了吸附特性测试。其共同特性是,温度一定时,SAPO-34分子筛的吸附量随相对湿度的增加而增大。相对湿度在40%~60%时,吸附量变化不大;而相对湿度在70%~80%时,吸附量增加较快。另一方面,由于两种SAPO-34样品的微观结构有一定差异,导致其吸附量和吸附速率也不一样。粒径较小、孔隙率较大的样品A,其吸附量比样品B大1~2倍,达到吸附饱和的时间也缩短近100分钟。此特性有利于改善吸附制冷系统的整体性能。     

吸附制冷用吸附单元管设计和传热传质性能研究

本文介绍了一种具有较好传热传质性能的吸附式制冷用吸附单元管,该吸附单元管直接用烟气加热、空气冷却, 可以用于沸石等高温吸附剂。该吸附单元管在加热／冷却流体侧和吸附剂侧均设了翅片,吸附剂内部的传热尺度不大于 2．5 mm,最大传质尺度不大于11 mm。通过数值计算和由吸附单元管组合而成的吸附床的性能初步试验,证明该结构形式的吸附单元管具有优良的传热传质性能。     

热管式吸附床制冷性能的实验研究

利用高效热管作为吸附床的传热部件,有效地提高了船用柴油机废气的热量回收。本文将热管式吸附床与传统的壳管式吸附床进行了性能对比。同时,选择氯化钙-氨作为吸附工质对,通过实验测定解吸、吸附过程的变化情况。本文的研究结果表明,采用热管式吸附床使得初始解吸和吸附速率有明显提高,从而有效缩短解吸和吸附周期,并能有效提高系统的SCP和COP。     

吸附式热泵吸附床吸附解吸量对系统运行过程的影响

在吸附式热泵中,吸附床传热能力的限制,使得系统的运行过程受到了吸附床解吸吸附量的影响．本文通过对实验数据的分析,定性地了解了系统运行ｐ－ｔ－ｘ。图与吸附床解吸吸附量之间,吸附床的升降温曲线与吸附床解吸吸附量之间的关系．为系统运行中如何判断吸附解吸过程所进行的程度提供依据,同时也为系统循环周期与循环过程的优化创造条件。     

具有非平衡吸附特征的吸附床传热特性研究

吸附床是固体吸附制冷系统的关键部件,对于连续回热等快速进行的吸附制冷循环,吸附床内温度的变化及其压力交变对吸附特性的影响不可忽视。本文对吸附床在吸附、解吸过程中的温度场和吸附率分布进行了模拟计算,并将其与采用平衡吸附模型的计算结果进行了比较,文中比较及结论有助于深入认识吸附床在制冷循环中工作特性,并为吸附床的设计提供参考依据。     

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。     

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。     

半导体制冷强化传热研究

对半导体制冷片进行了稳态传热分析,对半导体制冷风冷式散热片的底座厚度、翅片长度、翅片厚度、翅片数目、翅片顶端厚度等结构进行ANSYS模拟分析优化,并通过实验对比得出风冷式、水冷式散热的半导体制冷效率与传统压缩机制冷效率的区别;同时,通过改变风冷式散热半导体制冷的风扇功率、散热片结构等分析优化了半导体制冷的散热模式。     

微槽道热管阵列散热器的传热性能实验研究

本文介绍了平板微热管阵列散热的工作原理,制作了U型微槽道热管阵列散热器,通过与无微槽道热管阵列散热器传热性能的实验对比,在平板微热管阵列、与水平面夹角为45°的微槽道热管阵列和U型微槽道热管阵列热通量及均温性的测试基础上,得到在蒸发段温度≤58℃时,U型平板微槽道热管具有良好的传热性能,在热流密度≥72 W/cm~2的情况下,弯折角度越小,传热性能越好。实验表明:U型微槽道平板热管阵列具有良好的均温性、热响应性及传热性能;微槽道能强化热管阵列的传热效果;在一定热流密度下,弯折角度越小,传热性能越好。     

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。     

高性能计算机用热管复合制冷系统设计研究

根据高性能计算机全天候温控的需要,提出了综合应用蒸气压缩和动力型分离式热管制冷技术的复合冷源方案。在冬季及春、秋过渡的低温季节,运行热管循环不仅大幅降低环控装置的能耗,而且可以避免在低温环境运行压缩式制冷易发生的冷启动、回油润滑等问题。提出了蒸气压缩制冷、蒸气压缩/热管复合制冷和热管制冷的分区工作模式,引入复合制冷模式有效拓宽了热管运行温区,大幅提高了制冷系统的综合COP。模拟分析了在北京地区应用热管复合制冷技术的节能性能,相比常规的压缩制冷节能率高达40%。研究表明:热管复合制冷系统具有显著的节能减排优势,特别适用于全天候工作的机房、基站等高热密度电子集成系统的温控。     

低温空气制冷系统中板翅换热器性能实验研究

对低温空气制冷系统中的散热器、回热器性能进行实验研究,测量不同工况条件下两个锯齿形板翅式换热器的换热效率及系统性能,分析了换热器低压侧和高压侧的空气流量对换热器及系统性能的影响。结果表明:(1)散热器低压侧空气流量是影响其效率的主要因素;(2)回热器效率随其低压侧空气流量的增大而增大,随其高压空气流量的增大而减小;(3)高压空气流量是影响制冷量的主要因素;在其它工况参数不变的条件下,高压空气流量增大7.9%,制冷量最大增加14.5%。     

Vacancy-induced heat transfer in solid Kr and Ar

We have measured constant-volume thermal conductivities of solid krypton at six molar volumes between 28.84 and 29.54 cm³ mole^?1 and of solid argon at a molar volume of 24.30 cm³ mole^?1 at temperatures of order and above the respective Debye temperatures. An excess thermal conductivity above that following from the T^? law is ascribed to an additional energy flux carried over by vacancies. The estimated activation energy Q_P for self-diffusion derived from the constant-volume values Q_V as determined from the temperature dependences of the “excess” thermal conductivities are in good agreement with the available data of direct diffusion measurements in solid Ar and Kr.     

Experimental study of transient heat transfer characteristics of single-phase natural convection in multidimensional porous bed with volumetric heat generation

Natural convection in an internally heated porous bed of height and diameter of 450 mm and 500 mm, respectively, and superposed with the fluid layer has been experimentally investigated. The onset of natural convection in the bed is indicated by change in the rate of temperature rise within the bed. An empirical model based on local Nusselt number and local Rayleigh number has been developed. A comparison of the present model with the models in literature is made to draw out the differences between the local heat transfer of large multidimensional beds and the average heat transfer of small beds.     

套片式翅片管换热器传热与空气流动阻力性能试验研究

为了研究改变翅片材料对套片式翅片管换热器性能的影响,分别对采用铝翅片和黄铜翅片的套片式翅片管换热器(结构参数基本相同)进行传热特性与空气流动阻力特性的试验。试验得到了试件在一系列试验工况下的传热数据与管外空气流动阻力数据,通过计算得出了相应的传热准则关系式与管外空气流动阻力准则关系式,绘制了传热系数和管外空气流动阻力的有关图线。结果表明:黄铜翅片套片式换热器与铝翅片套片式换热器相比,换热性能优势明显,其原因主要是铝材比铜材软,与铜管胀接后的接触热阻大,因此换热性能更弱。