一种新型R32两级压缩热泵空调器的理论研究

针对R32单级压缩空调器排气温度偏高的问题,提出采用双缸滚动转子式压缩机实现两级压缩制冷循环的方案来降低系统的压缩比和排气温度并提高性能系数(CCOP)。建立相应的理论模型,计算了制冷工况和热泵工况下的性能参数。结果表明:采用两级压缩循环方式在制冷工况和热泵工况下使压缩机的排气温度分别降低了30.1℃和28.5℃,CCOP分别提高了3.02%和8.15%;同时分析了中间温度对压缩比、排气温度和系统的CCOP的影响,给出了最佳中间温度的范围。     

跨临界CO_2双级压缩/喷射制冷循环比较分析

对带双气体冷却器的双级压缩/喷射制冷(TETG)循环和带中间冷却器的双级压缩/喷射制冷(TEIC)循环建立了热力学模型,比较分析了两种循环的高压级气体冷却器压力、中间压力、气体冷却器出口温度、蒸发温度和喷射系数对循环性能的影响。结果表明:在指定的工况下,TEIC循环的COP极大值比单级压缩/喷射制冷(TE)循环高16%,TETG循环的COP极大值比TE循环高9.5%;TEIC循环的喷射系数高于TETG循环和TE循环;气体冷却器出口温度升高会导致两双级循环的最优高压级气体冷却器压力增大。     

经济器单级与中冷带负荷双级制冷系统性能分析

建立了R404A单级带经济器制冷系统及R404A双级压缩中冷带负荷制冷系统的热力学模型,研究蒸发温度和冷凝温度的变化对系统的排气温度、制冷剂流量及系统COP的影响。结果表明:在相同工况下,双级压缩系统的排气温度低于带经济器的单级系统,制冷剂流量和COP均高于带经济器的单级系统。在冷凝温度为35℃,冻结物冷藏间蒸发温度为-30℃,冷却物冷藏间蒸发温度为-7℃的设定温度下,双级系统的制冷系数为3. 72,比带经济器的单级系统高12. 28%,比基本单级制冷系统高17. 23%。双级系统运行更为安全可靠,受冷凝温度的影响更小。     

蒸汽喷射制冷系统用单双级喷射器性能分析

对制冷量为10kW,发生温度90℃,冷凝温度35℃,蒸发温度9℃的喷射制冷系统用单、双级喷射器进行设计及性能分析。双级喷射器的喷射系数在较低蒸发温度时比单级喷射器低约20%,在较高蒸发温度时性能接近甚至超过单级喷射器。发生温度和冷凝温度发生改变时,单级喷射器喷射系数的变化较双级喷射器更急剧,双级喷射器可接受的工况范围更大,除离设计工况点较近情况,双级喷射器在大部分区域里喷射系数较单级喷射器高。考虑到制冷系统中蒸发温度的可控制性及发生温度、冷凝温度的不稳定性,压缩比值较大的蒸汽喷射制冷系统中,宜采用双级喷射器。     

带有波转子的水蒸气压缩式制冷循环性能分析

将波转子用于水蒸气压缩,建立波转子制冷循环的热力学模型,与单级压缩制冷循环、两级压缩制冷循环进行对比,分析了波转子压比、蒸发温度对循环性能的影响。结果表明:空调工况下,波转子制冷循环的压缩机压比可降低55.56%,压缩机排气温度可降低42.51%,在波转子压比为2.25时制冷系数ε提升8.67%,达到4.95。     

压缩/喷射制冷循环中喷射器引射室的最优压降

建立了蒸气压缩/喷射制冷循环稳定运行时两相喷射器的热力学模型,以常压沸点相差较大的制冷剂为工质,比较了两相喷射器引射室压降最优范围的差异,并在同一工况下,研究了不同工质压缩/喷射制冷循环的性能。结果表明:喷射器引射室压降存在最佳范围使压缩/喷射制冷循环性能接近最优值;在相同工况下不同制冷工质这个最佳范围不相同;在同一工况下,当采用压缩/喷射制冷循环时,不同工质的循环性能系数和单位容积制冷能力相比基本循环均增强了。研究结果为压缩/喷射制冷循环制冷工质的选择及两相喷射器结构的优化设计提供理论参考。     

适于低温的双级压缩热泵系统的压缩机仿真

适于低温环境工作的双级压缩空气源热泵热水器,能够很好地解决低温工况下普通单级压缩空气源热泵热水器使用存在的问题。结合半经验公式分别对系统内两个压缩机建立稳态模型,用1 stopt软件拟和出输气系数和电效率以简化模型,并对模型的不足之处作进一步修正,仿真结果比较理想,同时也反映了双级压缩热泵系统很好的低温适应性。     

蒸汽喷射-压缩循环制冷系统的数值研究

将喷射器作为压缩机辅助升压装置引入单级蒸气压缩制冷系统,通过建立喷射器一维数学模型和蒸汽喷射-压缩循环制冷系统模型,研究了喷射器工作压力和引射压力、蒸发温度和冷凝温度对蒸汽喷射-压缩混合制冷循环系统性能的影响。结果表明:冷凝温度从25℃增加到43℃,蒸发温度Te=-20、-25和-30℃时,系统COP分别减小了32. 5%、42. 9%和56. 8%。当冷凝温度Tc=31、34℃时,蒸发温度从-35℃升高到-5℃,系统COP分别增加了32. 5%和28. 6%。     

双级压缩跨临界CO_2热泵中间冷却型式优化

双级压缩跨临界CO_2热泵适合于低温地板辐射采暖.以北京市某建筑为对象,进行了双级压缩跨临界CO_2热泵中间冷却型式的优化分析.结果表明:与单级压缩循环相比,双级压缩循环提高了系统供热的性能系数(COP),并且双级压缩循环中间完全冷却的COP高于中间不完全冷却型式.同时在保持最佳中间冷却压力下,双级压缩中间不完全冷却型式的COP随着高压级压缩机入口CO_2蒸气过热度的增加而逐渐减小.因此在实际系统设计中,双级压缩跨临界CO_2采暖热泵宜采用中间完全冷却型式.     

空分压缩余热自利用的理论增效极限研究

大规模空分系统中,利用各级空压机出口的低品位余热,经热驱动制冷循环转换后反馈用于冷却各级入口,可使实际过程进一步趋近于理想的等温压缩过程,实现压缩余热自利用和压缩过程自增效的目的。以10万规模空分中空压系统的余热回收为例,基于气体压缩和热功转换基础理论,构建理想情况下压缩余热反馈增效的热力学模型,分析该方法对压缩过程的理论增效极限。进一步,研究了压缩机级数、环境温度等关键因素对于压缩效率提升的影响规律。结果表明,在热机循环冷端温度和制冷循环热端温度为40°C的条件下,当环境温度为20°C时,四级自增效流程的理想节能率可达5.39%。此外,节能率与压缩机级数和环境温度分别呈负相关和正相关。整体而言,此方法理论上可达到的节能效果显著,具有较大的发展应用潜力。     

两次节流循环在氨制冷系统的效率分析

文中分析不同节流方式下的两级压缩制冷循环。基于冷库实例,计算出了制冷循环在一次节流和二次节流方式下的制冷系数。结果显示,使用两次节流制冷循环,理论制冷系数提高了1.3%,冷库实例制冷系数提高了0.7%-0.8%。两次节流制冷系统在满负荷下运行时,压缩机消耗的理论功率比一次节流下降5kW。使用两次节流方式的制冷系统,在初投资费用上也有所降低。     

光栅波像差对脉冲压缩的影响

 采用光线追迹的方法,对脉冲压缩光栅系统波像差进行理论研究,构建了有像差脉冲压缩光栅对分析模型,使用该模型通过模拟计算得出了波像差对脉冲压缩效果的影响。理论分析结果表明：脉冲压缩光栅系统最大波像差不大于λ/4时,脉冲压缩比的最大变化率约为2%。脉冲压缩光栅对系统达到衍射极限时,在选择适当的入射角度时,光栅波像差所引起的脉冲压缩比变化并不大。     

中间补气的双级压缩热泵系统性能的实验研究

以滚动活塞压缩机为例,搭建了带中间补气的单机双级压缩热泵系统,对中间补气参数对系统制热性能的影响进行实验研究。实验结果表明:中间补气与不补气相比,制热量增加5～8%,制热COP提高3～7%。能降低排气温度8～14℃,压缩机效率提高5～12%,高压级容积效率提高4～9%。为今后压缩机设计和热泵系统运行提供了实验数据和经验参考。     

低Z流体的单次冲击波压缩极限

低Z流体的单次冲击波压缩极限是判断各种研究高压物态方程理论和实验正确与否的重要参数。维里定律和Hugoniot方程表明,单次冲击波压缩率是由各种因素的相对重要度决定的,包括平均势能、平均动能、内部自由度的激发度和逆幂函数型势能曲线的幂指数。如果幂指数大于2,相互作用势能使流体变得比理想气体更难压缩,否则流体就比理想气体更容易压缩。内部自由度的激发总是让流体变得更容易压缩。在各种不同因素起主导作用的压强段,低Z流体的单次冲击波压缩极限不同。用一个简单的单次冲击波压缩极限的表达式解释了低Z流体在离解区域和电离区域的行为。     

输出能量20kJ,脉宽10μs的爆磁压缩电流发生器实验研究

 8-6型爆磁压缩电流发生器由两级间接馈电式螺旋线圈及中心爆炸管电枢组成，前级进行能量放大，后级进行脉冲压缩及功率放大。多次实验表明：8-6型爆 磁压缩电流发生器能在5霩电感性负载上产生约100kA脉冲电流及超过20kJ能量，有效脉宽10μs。8-6型爆磁压缩电流发生器具有高输出能量及很好的稳定性，它在产生脉冲高电压应用领域具有广泛的前景。     

耦合热泵换热器的原理及变工况性能研究

工业能耗占我国总能耗超过70%,而其能源利用效率不足50%,因此工业余热高效回收利用是节能减排的重要途径之一。热泵技术是提升能量品位的有效方法,但吸收式热泵需要配置三个不同温度品位的热源或热汇,而电动热泵受热力学循环、工质物性、压缩机耐温耐压限制以及避免润滑失效一般只能工作于有限温度范围(<100℃)之内,因此该研究将吸收式循环与压缩式循环进行深度耦合,用于直接回收工业余热制取高温热水,同时确保压缩机的安全稳定运行.该文首先分析耦合热泵换热器的运行原理,其次建立了耦合热泵换热器的数学模型,最后对模型进行求解分析了关键参数对耦合热泵换热器性能影响变化规律。在设计工况下,当制取133℃热水时,耦合热泵换热器COP达到3.6,压缩机排气压力为1.2 MPa,排气温度为79℃,远低于压缩机耐温耐压上限和润滑油失效温度,因此耦合热泵换热器在利用余热制取高温热水或蒸汽领域具有一定的应用潜力。     

Multi-stage pulse compression by use of cascaded quadratic nonlinearity

In this paper, the multi-stage compression of picosecond pulses by cascaded quadratic nonlinearity is studied theoretically, and the dependence of pulse compression on phase-mismatch, laser intensity, and crystal characteristics has been discussed in detail. We demonstrate that the multi-stage pulse compression is much more efficient than the single-stage with a same total crystal length. Pulses as short as ∼150 fs can be generated by compressing 30-ps initial pulses in a two-stage configuration under the realistic crystal and laser conditions, and shorter pulses of ∼30 fs may be obtained by three-stage compression. Pulse compression performances with BiBO and BBO crystals are compared and discussed finally.     

Propane conversion in a chemical compression reactor

The noncatalytic conversion of propane mixtures with air into synthesis gas in a chemical “super-adiabatic” compression reactor with cyclic action based on an internal combustion engine was studied by numerical simulation. The conversion process was analyzed for a chemical reactor with two-stage compression and internal heat regeneration. It was shown that an almost 100% conversion of propane into synthesis gas can be performed in a two-stage compression reactor at the initial propane content in a mixture up to 12.3% and compression pressure ∼90 atm (compression degree ∼20), which is unrealistic with usual one-stage compression. Useful mechanical energy can be produced when the reactor works. In a chemical compression reactor with heat regeneration, almost 100% propane conversion into synthesis gas can be performed at the initial propane content in a mixture up to 11% and compression pressure ∼200 atm (compression degree ∼20). The process does not require mechanical energy expenditures at a propane concentration in the initial mixture lower than 10%.     

An adaptive VQ method used on interferential multi-spectral image lossless compression

In this paper, a high efficient adaptive LBG VQ (vector quantization) method is proposed, which is an improved version of the expansion LBG VQ method [1] (proposed in 2009)and exploits the shortest distance from a point to line segment. Moreover, the proposed method is used on the lossless compression of LASIS (Large Aperture Static Imaging Spectrometer) interferential multi-spectral images. Compared with the expansion LBG VQ method proposed in 2009, the experimental results showed that the adaptive LBG VQ method improved the compression performance obviously. And the experiment also showed that when using these LBG VQ methods above without Dual-Direction Prediction [2], the entropy generated by expansion LBG VQ method [1] sometimes will be larger than that generated by traditional LBG VQ method [3], and when using these LBG VQ methods above after Dual-Direction Prediction [2], CR (compression ratio) generated by expansion LBG VQ method [1] sometimes will be less than that generated by traditional LBG VQ method [3], while the entropy generated by the method proposed in this paper will be much less than that generated by either traditional LBG VQ method [3] or the expansion LBG VQ method [1], and CR generated by the method proposed in this paper will be much larger than that generated by either traditional LBG VQ method [3] or the expansion LBG VQ method [1].