冷库用翅片管风冷式冷凝器仿真与实验研究

针对某一低温实验冷库的翅片管式风冷冷凝器,建立其稳态分布参数数学模型。从冷凝器的结构型式入手,详细分析了换热管路的布置方式,针对制冷剂与空气间的流动换热方式,在热质平衡原理的基础上以划分微元的方式建立了冷凝器的稳态分布参数数学模型。最后,实验验证仿真数学模型的准确性。在-25℃、-30℃、-35℃和-40℃等四种库温点下进行了稳态实验,测得了四种库温点下冷凝器各监测点的温度和制冷剂侧、空气侧的换热量,分析了制冷剂冷凝过程中过热、两相和过冷状态的变化以及各个状态区的长度。然后以实验工况为计算条件,运行仿真计算程序,得到了四种库温点下冷凝器各监测点的温度和制冷剂侧、空气侧换热量的计算值,通过曲线图分析了计算值和实测值之间的偏差,验证了换热模型的准确性。结果表明:模型具有一定的可靠性和精度,可为该类装置的以及整个冷库系统的仿真和优化设计提供了一定的理论基础。     

商用空调用多元平行流冷凝器的实验研究

针对商用空调应用环境,在换热器实验台进行多组平行流冷凝器性能实验,重点研究环境温度和流程分配对平行流冷凝器的流动和传热性能的影响,并与翅片管式换热器进行对比。实验结果表明:平行流冷凝器的换热量及制冷剂流动阻力均随蒸发温度上升而增大;平行流冷凝器的流程分配对制冷剂流动阻力影响显著;同等条件下平行流换热器的传热性能是翅片管式换热器的3~4倍。合理的流程分配可以提高平行流冷凝器的流动和传热性能,拓展其应用范围。     

套管式冷凝器热平衡实验研究

套管式冷凝器结构简单,广泛应用于石油化工、制冷空调和动力等行业。如果换热器与外界环境没有热量交换,则冷流体的吸热量与热流体的放热量相等。主要研究套管式冷凝器的换热量、表面传热系数和总传热系数的测试和计算方法。通过对冷凝器实验台的工作原理和使用方法的实验研究,得出水蒸汽冷凝时套管式换热器的总换热量、热平衡误差和总换热系数的变化规律,分析了不同进出口温度时表面传热系数的变化规律。     

R22与R410A热泵中冷凝器性能随支路数变化的比较

利用软件EVAP-COND,模拟对比了在室内换热器中分别采用R22与R410A制冷剂时冷凝器的性能随支路数的变化,结果表明:室内换热器作为冷凝器时,R410A的换热量比R22的要大,换热量的差别是由两排管共同造成的,两排管中R410A的换热量都比R22的要大;随支路数的增多,第一排管对冷凝器换热量差值的影响越来越显著,而第二排管的影响逐渐减弱;第一排管换热量的差别主要受传热系数的影响,而第二排管受传热温差和传热系数的综合影响。因此,支路增多时制约R410A和R22冷凝器换热量差别的因素,从传热温差和传热系数共同作用逐渐转变为传热系数起主导作用。     

CO_2跨临界压缩机性能实验台的设计

目前尚未出台规范CO2压缩机性能试验方法及工况的国家标准,在现有国标GB/T5773-2004的基础上,针对CO2跨临界制冷循环的特性,设计开发了CO2跨临界压缩机性能实验台,这里选定第二制冷剂量热器法为主测作为X法,提出了一种基于水冷冷凝器量热器法而设计的水冷气体冷却器量热器法为辅测作为Y法,并详述了相应的原理与性能指标计算方法。试验测试结果表明,开发的实验台调节速度快,试验工况稳定,测量精度高,达到用户的要求和现国标的规定。此实验台设计具科学性与开创性,有很好的实践指导作用,为有关单位制定相应新国家标准、国内研究机构及企业进行相关研究提供了参考。     

电动客车热泵空调系统制冷剂充注量实验研究

作为一种新型环保制冷剂,R407C在客车空调系统中的研究越来越多。为研究制冷剂充注量对纯电动客车热泵空调系统性能的影响,在恒温恒湿测试室进行了充注量实验。分析了制冷剂充注量对系统各性能参数的影响,如换热量、COP、排气温度和过冷度,得出系统制冷剂最佳充注量。     

CO_2/R290二元混合制冷剂稳定性能实验研究

对CO2/R290二元混合制冷剂的稳定性能进行了实验测试。结果表明蒸发器、冷凝器和蒸发冷凝器中的温度都比较稳定,机组整体性能稳定。     

冷却水流量对CO2空气源热泵气体冷却器换热性能影响的实验研究

以CO_2为工质,对空气源热泵热水器矩形螺旋套管气体冷却器的换热特性进行实验研究,搭建了空气源热泵热水器实验台,测试分析冷却水流量的变化对冷却水进出口温差、CO_2进出口压力与温度、CO_2质量流量、气体冷却器总换热量、总传热系数及热泵系统COP等参数的影响,探究其对气体冷却器换热性能的变化规律。结果表明:随着冷却水流量的增加,冷却水进出口温差、CO_2进出口压力和温度均呈下降趋势,CO_2质量流量则呈上升趋势;气体冷却器的总换热量增加49.70%,总传热系数增加57.55%,COP增加73.41%,增幅较大;而气体冷却器换热效能系数仅增加1.77%,变化趋势不明显。     

相对湿度对空调中翅片管蒸发器性能的影响

基于换热器几何结构参数以及流路布置等相同的3HP商用空调,在空调工况下,研究了相对湿度对R22替代制冷剂R407C、R410A、R32以及R290在蒸发器内的流动和传热性能的影响规律。研究表明:在一定的条件下,增加环境相对湿度,这五种制冷剂对应蒸发器换热量、压降和质量流量均增加,其中R407C蒸发器换热量最大,R290和R32蒸发器压降和制冷剂质量流量均小于R22蒸发器。在低湿度环境下(约20—30%相对湿度),显热换热占主导因素。随着相对湿度的增加,显然换热减少,潜热换热增强且起主导因素。在满足换热量的要求下,R290在协调压降与质量流量具有一定的优势且满足现行工质替代理念,可以作为现有商用空调的环保型替代工质。     

CO_2系统微通道蒸发器的研究

研究了将微通道换热器应用于CO_2循环中作为蒸发器的性能和其对CO_2系统性能的影响。实验结果表明,在系统中微通道换热器运行平稳,其在CO_2系统中作为蒸发器换热量可达3.75 kW,热量体积比为6.35×10~4 kW/m~3,微通道换热器制冷剂侧的换热系数最高可以达到8.5 kW/(m~2·K),微通道蒸发器换热效能达到90%以上,同时蒸发器制冷剂侧的压降在40 kPa以内,相对于CO_2跨临界循环的高运行压力,压力损失很小。