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。     

中型直膨式太阳能PVT热泵系统性能实验研究

对一种中型直膨式太阳能PVT(光伏/光热)热泵热电联产系统进行了实验研究。通过对PV(光伏)组件与直膨式集热/蒸发器的合理耦合构建PVT热泵系统,直膨式背板可吸收太阳能电池废热,降低太阳能电池温度,有效提高光伏组件发电效率,同时提高了热泵循环蒸发温度和蒸发压力,改善了热泵系统的运行性能。背板采用新型直膨式集热/蒸发器流道结构,结合PVT组件阵列管路设计,有效提升了冷媒分布均一性和PVT组件工作温度的均匀性。实验结果表明系统在热水模式下的平均COP(Coefficient of Performance)可达6.45,供暖模式的平均COP达4.24。系统所发电量可用于自身压缩机、水泵运行或并入电网,且提供55?C以上的热水,从而实现太阳能PVT热泵系统高效热电联产。     

微通道蒸发器扁管内制冷剂流动特性模拟分析

采用微通道蒸发器二维模型,研究不同R134a入口雷诺数下,其在蒸发器内的流动及流量分配特性.模拟与实验结果最大误差小于23.8％,验证了模型的可靠性.结果表明,随着雷诺数的增大,蒸发器底部扁管入口速度近似线性增加,扁管低压区从蒸发器中间扁管逐渐上移,压降不断增加,降幅最高可达71％.     

太阳能聚光分频PV/T综合利用系统的光学分析

本文提出了一种改进的太阳能聚光分频光伏光热综合利用系统。聚光系统为倾斜平板菲涅尔反射型聚光器并对太阳双轴跟踪。分频器可将太阳光谱分成两部分同时实现光伏和光热高效利用。通过光线追踪法对该系统进行了光学性能分析,并对系统的结构参数进行优化。结果表明聚光系统具有较高的面积利用率,聚光焦斑均匀性高有利于光伏发电;集热器对分频器反射能流的直接拦截率可达到86%。光热利用温度不受光伏电池工作温度的限制,因此有望获得更高的太阳能综合利用率。     

复合分频聚光光伏光热接收器的设计与分析

本文针对目前分频型光伏光热接收器效率普遍不高的问题,基于体积吸收式复合分频的优势,设计了一种新型体积吸收式复合分频聚光光伏光热接收器。采用LightTools软件对太阳辐射由聚光器到接收器内部传播全过程进行完整模拟。结果表明,接收器中光热接收器可吸收61.17%的光,光伏组件可接收33.67%的光,其中光伏组件接收到的光中,电池高响应的650～1100 nm波段占比可达92.38%;光伏电池对经分频后的光的光电转化效率可达27.02%,比未分频情况下提升了10.42%。所设计的复合分频接收器电、热效率分别为9.1%和40.78%,相对未分频光伏系统其综合性能可提升31%以上。     

小型风光互补发电演示装置

研制了适用于大学物理演示实验教学的小型风光互补发电演示装置,该装置由叶片、风力发电机、光伏太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、负载等几部分组成.整个系统以光电互补控制器为核心,经由风力发电机与光伏太阳能电池板将风能和太阳光能转变为电能,并将其储存于蓄电池中供负载使用.该装置展示了风力发电系统的组成,演示了风力发电原理和相关空气动力学原理.     

微型风力发电演示仪

设计制作了一种基于风光互补原理的微型风力发电演示仪.该仪器由风力发电机、光伏太阳能电池板、控制器、蓄电池、负载等各部分组成.整个系统以控制器为核心,由风力发电机、光伏太阳能电池板把风能和光能转变为电能并储存于蓄电池中供负载使用.该仪器作为演示实验仪不仅小型、直观、模块化和操作简便,而且演示内容突显物理与工程相结合的知识...     

高纯硅中补偿性杂质的光热电离光谱

首先测量了高纯n型硅样品在接近液氦温度区域内随温度变化的光热电离光谱,确定了硅样品的最佳光热电离温度范围. 在该温度范围内,在有本征带隙光照射条件下,测量了样品的高分辨率光热电离光谱,同时观察到了来自主要浅杂质施主磷以及补偿性杂质硼的正信号. 随后,应用外加磁场,对硼的光热电离光谱进行了研究,发现来自硼的光热电离信号,在外加磁场作用下,发生了由正向负信号的转变. 通过对该现象进行分析讨论,排除了该现象是温度效应的可能,指出普遍用来解释补偿性杂质光热电离响应的Darken模型存在不足,而少数载流子快速复合模 关键词： 高纯硅 光热电离光谱 元素半导体中的杂质和缺陷能级 少数载流子快速复合     

高纯硅中补偿性杂质的光热电离光谱

首先测量了高纯n型硅样品在接近液氦温度区域内随温度变化的光热电离光谱，确定了硅样品的最佳光热电离温度范围. 在该温度范围内，在有本征带隙光照射条件下，测量了样品的高分辨率光热电离光谱，同时观察到了来自主要浅杂质施主磷以及补偿性杂质硼的正信号. 随后，应用外加磁场，对硼的光热电离光谱进行了研究，发现来自硼的光热电离信号，在外加磁场作用下，发生了由正向负信号的转变. 通过对该现象进行分析讨论，排除了该现象是温度效应的可能，指出普遍用来解释补偿性杂质光热电离响应的Darken模型存在不足，而少数载流子快速复合模     

变频空调器制冷剂最佳充灌量试验研究

建立了变频空调器制冷剂最佳充灌量的数学模型,并通过实验验证了模型的可靠型。分析了在不同频率下,制冷剂充灌量对变频空调器制冷量、功率、EER、过热度、压缩机排气温度、吸气温度的影响及原因。提出了变频空调器制冷系统最佳充灌量的确定原则,以高频时蒸发器出口刚好达到饱和状态,此时蒸发器的过热度为零。     

水平管降膜蒸发器传热优化研究

基于分布参数方法,对大型制冷系统中的水平管外降膜蒸发进行了传热优化数值模拟计算.在计算中,分析了饱和的液态制冷剂R134a在水平的铜管束外流动蒸发的换热特性.模型考虑了不同的管子类型和2流程不同管程布置对蒸发器换热特性的影响,结果表明,蒸发器采用Turbo-EHP管的性能高于其它管;不同管程布置对蒸发器性能的影响比较大,其中,下进上出管程布置的换热性能优于其它管程布置.同时,本文考虑了传热管外"干斑"对换热的影响.本文结论对于大型制冷系统中的降膜蒸发器传热优化设计具有指导性意义.     

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。     

管排数对翅片管蒸发器换热性能影响的仿真计算

通过对翅片管蒸发器建立集中参数模型,研究了管排数对变频空调蒸发器换热性能的影响。研究结果表明,管排数增加,总换热量的增加并不显著,但管排数每增加一排平均每排管的换热量减少18%左右;风机功率越大,达到最大换热量的管排数也越多。     

小型平板CPL蒸发器耦合计算及优化设计研究

本文建立了小型平板CPL蒸发器毛细多孔芯内汽液两相流动与传热的模型以及金属外壁和工质区的导热模型,并进行耦合求解.分析了金属侧壁效应对蒸发器性能的影响,提出小型平板CPL存在着侧壁效应传热极限.数值结果表明,工质蒸发发生在多孔芯加热表面附近,蒸发器采用单一金属外壁时由于侧壁效应导致系统传热极限低,而上壁采用导热系数大,侧壁及下壁采用导热系数小的新型结构能够明显的提高系统的传热能力,同时使加热表面的温度维持在较低的水平.     

组合曲线回归法计算螺旋扁管管内对流传热系数

针对螺旋扁管壁面温度难于准确测试的特点,提出采用线性曲线回归与非线性曲线回归相结合的方法进行管内传热系数计算.进行了光管与螺旋扁管管内对流传热实验,并用该方法计算管内对流传热系数.光管传热系数计算值与经典公式的大偏差小于6%.螺旋扁管管内传热系数的计算值略大于通过测量壁温获得的传热系数值,分析了二者存在差异的原因.组合...     

以R600A为工质的分离式热管的实验研究

对分离式热管的整体热量传递特性进行了实验研究。以蛇形翅片管作为冷凝段和蒸发段进行热管实验,探讨了蒸发器进风面风温及分离式热管蒸发器与冷凝器之间高度差、工质充注量对分离式热管的影响。实验表明,随着蒸发器进风温度的升高,蒸发器与冷凝器换热系数都是呈现先增大后减小的趋势。在冷凝端进风温度恒定为16.55℃、蒸发端进风温度低于60℃时,以R600A为工质的分离式热管的传热量曲线近似于二次曲线,蒸发端进风温度高于60℃时,其传热量曲线近似于一条直线。加大充液率及增加蒸发器与冷凝器的高度差,分离式热管的传热能力均会得到提高。     

直接供液与重力供液制冷系统的对比研究

重力再循环供液是指蒸发器依靠制冷剂自身的重力送入蒸发器,在供液高度大于蒸发器对制冷剂的阻力情况下,部分制冷剂液体在蒸发器和气液分离器所形成的回路中再循环。由于再循环作用不需要外加动力,并强化管内制冷剂的沸腾换热,蒸发器的效率得以明显提高。文中介绍了重力再循环供液制冷系统和蒸发器的结构,提出采用J.Chawla关系式和Shah关联式相结合的方法预测再循环蒸发器制冷剂侧的换热系数。采用空气侧热平衡法,对直接膨胀供液和重力再循环供液制冷系统分别进行了多蒸发温度下的性能测试。表明重力再循环供液制冷系统比直接膨胀供液制冷系统的制冷量平均增加26%,COP平均增加18%,蒸发温度平均升高1.1℃,传热系数是直接供液的1.57倍。J.Chawla关系式和Shah关联式相结合预测再循环蒸发器制冷剂侧的换热系数,其曲线结构与实验值近似,平均误差不大于20.6%。文章还对各热工参数的变化原因进行了分析。     

新型压差式吸附式制冷机的设计

设计了一种以太阳能为驱动力,利用渗透压将水分从蒸发器端传输到冷凝器端的压差式吸附制冷机.水分先在蒸发器端被吸附板吸收,再通过渗透压自动运输到最后环节段,并被膨胀物质间歇式地挤压出吸水材料,进入冷凝器,从而保证水分不断从蒸发器抽出,产生制冷效果.通过改变太阳能制冷系统的四通换向阀的开启方向,实现吸附式制冷系统的连续制冷.     

小型平板CPL蒸发器预热驱动过程研究

分析了小型平板CPL蒸发器毛细多孔芯上下表面温差对启动的影响,建立了蒸发器满液启动的数学模型.结果表明,对不同的金属外壁,多孔芯上下表面平均温差存在一个最大值,铜壁时,温差较小,侧壁效应明显;采用不锈钢壁及上壁铜、侧壁下壁不锈钢时,温差大,侧壁效应小;采用不锈钢外壁时蒸发器加热面的温度过高.上壁采用导热系数大、侧壁下壁为导热系数小的金属对小型平板CPL蒸发器的正常启动以及降低加热表面温度非常有利.     

直接膨胀供液制冷系统性能可视化研究

对直接膨胀供液制冷系统的传热性能进行了理论分析,建立了相应的数学模型.在保温体内对-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃的工况进行了实验.分别测得制冷系统的压力、风量、制冷量、及功耗等技术参数,得到在环境温度一定的情况下的传热系数和制冷量的变化关系.并对蒸发器内制冷剂流动状态进行观察.实验表明:直接膨胀供液制冷系统...