制冷剂R32吸气状态对变频转子式压缩机的影响

吸气带液作为一种既不增加系统成本又能降低压缩机排气温度的方法,需要进一步了解其对核心部件压缩机性能的影响,课题组利用变流量水冷冷水机组实验台,R32作为循环系统冷媒,模拟实际运行工况进行实验,研究频率、吸气干度和过热度对滚动转子式压缩机性能的影响。实验研究结果表明：相同工况下,频率越高,系统压比越高;在吸气饱和状态下,同频率下,压比越高,压缩机等熵压缩效率和容积效率越低;相同压比下,频率越高,等熵压缩效率和容积效率越高。吸气带液时,压缩机排气温度急剧下降,综合效率系数达到最大;吸气过热度对压缩机效率几乎无影响,吸气带液时,压缩机效率只有小幅度的下降。得出了R32滚动转子式压缩机适合进行少量吸气带液压缩的结论。     

降低制冷系统压缩机排气温度的方法研究

针对R32制冷系统排气温度高的问题，课题组从系统性能、可行性等方面分析讨论了目前主流的4种方法(中间补气法、两级 压缩法、喷液法以及湿压缩法)的优劣，建立了小型变流量冷水机组，采用湿压缩的方法来优化R32制冷系统压缩机排气温度过高的问题。研究结果表明：对于 R32制冷系统，采用湿压缩的方法来降低排气温度为较好选择；滚动转子式压缩机的结构特性使得针对R32制冷系统的排气温度降低的问题有了很好的解决方案； 标准空调工况下，湿压缩的方法可显著改善R32排气温度。实际工程中可通过控制压缩机吸气口干度值来降低R32的排气温度，获得最优系统性能系数。     

电动汽车空调系统中的电子膨胀阀性能研究

为了对比研究电子膨胀阀与H型热力膨胀阀对电动汽车空调性能的影响,课题组搭建了电动汽车空调性能试验台。在制冷工况下对采用2种膨胀阀的空调系统进行了变工况、变压缩机转速试验。结果表明：在不同的工况下,采用电子膨胀阀能使空调系统获得更低的出风温度,且在高温工况下,电子膨胀阀有更佳的调节性能;对过热度的控制方面,采用电子膨胀阀过热度稳定更快且波动范围小;系统采用电子膨胀阀时制冷量更大,且环境温度越高对制冷量影响越显著;变压缩机转速下,采用电子膨胀阀的系统制冷量和能效比CCOP均高于采用H型热力膨胀阀的系统,且在低转速时效果更加显著。电子膨胀阀结合变转速压缩机,能够提高系统制冷量和能效比CCOP,使系统更加高效运转。     

斜盘式压缩机运用经济器循环的节能分析

通过研究系统循环的制冷剂流量比、中间压力、系统制冷量及制冷效率之间的变化关系，分析了带经济器的斜盘式压缩机制冷循环的节能效果．结果表明，带经济器的斜盘式压缩机制冷循环的节能效果明显，并且还可适当降低压缩机的排气温度．     

基于PV图的氦工质有阀线性压缩机实际循环

为了探究氦工质有阀线性压缩机实际循环的吸气量，课题组对液氦温区JT制冷用线性压缩机PV图开展研究。采用理论与实验相结合的方法，分析了余隙容积、进排气阀处压力脉动对线性压缩机吸气量的影响；基于实验室现有18 mm氦工质有阀线性压缩机，搭建有阀线性压缩机性能测试平台，通过进排气阀前的压力传感器获得压缩腔内动态压力变化，结合课题组LVDT活塞位移测试技术，得到实际工作状态下压缩腔内的PV图。与理论分析进行对比，结果表明理论循环与实际循环吸气量差异显著。该研究为氦工质有阀线性压缩机性能的提升提供设计思路。     

空气源热泵热水器系统性能优化研究

空气源热泵热水器在常年高温地区具有广泛的应用市场,为了使系统性能最优化,提高能源利用率,利用空气源 热泵热水器实验台,模拟夏季高温下室内环境,对其系统性能进行了实验研究。通过对比不同环境温度下、不同循环水 流量和不同电子膨胀阀开度下系统参数的变化,得出一系列结果：系统能效比Ccop( coefficient of performance)随周围环境 温度上升先快速增大后缓慢变大;周围环境温度越低,压缩机排气温度越高;在实验温度为23～35℃区间内Ccop均值 在4.0左右,最高可达到5.2。通过控制电子膨胀阀的开度调节制冷剂流量,可准确控制蒸发器出口过热度,解决了系统 变工况下运行不稳定的问题,提高了系统的能效比Ccop。     

变制冷剂流量制冷循环性能与气液两相流流型的研究

实验应用流动显示方法,发现变制冷剂流量制冷循环的蒸发器入口(也是膨胀阀出口)的制冷剂流动存在两类不同的气液两相流流型--液气分相流和泡气分相流,并且存在流型转变的过渡区域.在不同的气液两相流流型时,变制冷剂流量制冷循环的制冷量、过热度、排气温度等性能截然不同,在流型转变的过渡区域,制冷循环处于波动之中.     

基于力控的空气源热泵热水器系统非稳定性研究

针对空气源热泵热水器运行工况随着加热水温的变化而变化,系统稳定性较难确定,在整个运行过程中存在能效比CCOP变化区间较大的问题。采用力控组态软件为数据采集系统,设计并搭建了一套空气源热泵热水器试验台。通过研究系统在变工况下运行时各个参数的变化趋势,分析影响系统稳定性的因素以期改进优化。试验结果表明：在初始条件不变的情况下,随着加热水温的上升,系统的瞬时能效比CCOPins不断减小,在加热后期过热度接近0 ℃时减小幅度加剧。整个运行过程过热度都在不断减小,0 ℃时压缩机进入吸气带液状态,吸气带液一定程度上改善了压缩机的工作性能,但长时间的吸气带液使蒸发器侧换热一直不充分,反而使系统的运行性能进一步恶化。通过研究系统整个非稳定运行中的变化过程,表明过热度是影响系统效率的主要因素。     

双级压缩制冷系统替代制冷剂性能对比研究

为研究可替代制冷剂，提高循环性能参数，利用MATLAB结合NIST对承载R410A，R32，R404A和R507A共4种制冷剂的一次节流中间不完全冷却的两级压缩制冷循环系统进行模拟，课题组对比分析高压级压缩机排气温度、系统能效比（coefficient of performance, COP）、单位制冷量和制冷剂流量对蒸发温度从-44 ℃上升到-30 ℃时的动态响应，研究4种制冷剂在两级压缩中的具体性能差异，以期对制冷剂的选择做出相应的指导。结果表明：4种制冷剂中R32的高压级压缩机排气温度偏高，但其单位制冷能力最大，制冷剂流量最小；R507A对蒸发温度的动态响应最为强烈；制冷剂R507A和R404A各项性能指标接近；R32的CCOP最高，比R410A高约3.9%，比R404A和R507A分别高约14.03%和12.40%。通过对数据研究对比发现，4种制冷剂中R32的各项性能更为出色，作为一种新型的环保制冷剂，有很大的发展潜力。     

水流量对热泵热水器性能影响的实验研究

针对空气源热泵热水器运行工况多变,制热效率不稳定的特点,设计了循环加热式热泵热水器实验装置,系统由制冷剂循 环和水循环两部分构成,重点研究了水流量对系统性能的影响。实验结果表明：逐时能效比随水温的升高而下降,加热前期水流量越大能效比越低,加热后期刚 好相反;水流量越小系统越容易吸气带液,吸气带液会使制热量降低,能效比下降速率增大,导致系统性能变差;吸气带液时,制冷剂流量减小,换热系数增大 ,与换热系数相比制冷剂流量对制热量的影响更大。该结果为系统实际运行和进一步研究提供参考。     

基于系统仿真的高温行车空调器性能分析与实验研究

建立空调器部件和系统的仿真模型，将系统仿真技术应用到高温行车空调器的研制过程中，采用理论计算和实验验证相结合的手段研究产品的运行性能．通过数值求解，得到制冷系统循环的平衡点．利用模拟曲线和测试结果的对比分析，对仿真模型进行验证和完善．结果表明，高温行车空调器动态运行时，系统的各项参数均发生不同程度的波动，其中变化最显著的是制冷量和压缩机排气温度．在高温行车空调器系统设计过程中，应采取有效措施降低排气温度，以提高空调器整体性能．     

紧耦合式排气歧管热应力分析方法研究

以紧耦合式排气歧管为研究对象,为使其在高温和常温的循环作用下正常工作,采用STAR-CCM+流体软件和ABAQUS固体软件联合仿真的方法建立了流体域CFD模型和固体域CAE模型,并进行了瞬态双向流固耦合换热分析。基于该方法精确计算出了排气歧管流体域外壁面的对流换热系数场和整个固体域的温度场,以及循环温度场内排气歧管的热应力和等效塑性应变。对局部支管进行了优化,使排气歧管的塑性应变得到显著改善。     

CO2双级压缩制冷循环冷藏柜性能实验研究

针对目前商用冷藏柜所使用的CFC类制冷剂存在高臭氧衰减指数以及温室指数高的问题,为使冷藏柜更环保,课题组提出了使用CO2双级压缩制冷循环取代传统氟利昂制冷剂单级压缩制冷循环的设想。课题组以某容积为500 L的冷藏柜为框架搭建一套实验系统,并根据可口可乐公司对商用冷藏柜的测试要求进行负载降温测试,并与其他课题组成果进行对比。结果表明采用CO2双级压缩制冷循环系统的冷藏柜比采用单级压缩的同类型冷藏柜能效比提高,排气温度降低34.6 ℃。经测试,CO2双级压缩制冷循环冷藏柜性能满足可口可乐公司制定的标准,CO2双级压缩制冷循环在冷藏柜中应用是可行的。     

空气源热泵热水器中R22替代工质的研究

为了研究不同工作条件下R22替代工质在空气源热泵热水器中所展现的不同系统性能,课题组利用单级压缩制热循环系统对其替代工质做了理论分析,经计算得出R134a和R407C的性能较为优异,但是考虑到2者具有较高的全球变暖潜能值,并不适合作为长期使用的工质,而R32与其他制冷剂相比,除却排气温度稍高的问题以外,其综合性能最佳。随着市场上有效降低压缩机排气温度的技术逐渐成熟,在空气源热泵热水器中,R32作为R22的替代制冷剂将具有很好的应用前景。     

电子膨胀阀双神经元预测控制

提出了用双神经元预测控制算法对电子膨胀阀进行控制的方法，一个神经元用于在线实时估计对象动态特性，以获取对象的一步预测模型。通过学习减小模型的预测误差；另一个神经元用于在线实时控制，仿真与应用表明该算法有良好的动态响应和较强的鲁棒性，能够对电子膨胀阀进行有效的控制。     

基于系统仿真的高温行车空调器性能分析与实验研究

建立空调器部件和系统的仿真模型,将系统仿真技术应用到高温行车空调器的研制过程中,采用理论计算和实验验证相结合的方法研究产品的运行性能.通过数值求解,得到制冷系统循环的平衡点.通过模拟曲线和测试结果的对比分析,对仿真模型进行验证和完善.结果表明,高温行车空调器动态运行时,系统的各项参数均发生不同程度的波动,其中变化最显著的是制冷量和压缩机排气温度.在高温行车空调器系统设计过程中,应采取有效措施降低排气温度,以提高空调器整体性能.     

迎面风速对电动汽车热泵系统蒸发器除霜特性影响的实验研究

针对电动汽车热泵空调系统在冬季室外换热器结霜后除霜效率低的问题,课题组设计并搭建了电动汽车热泵空调系统的实验台架,研究了在环境温度2.0 ℃和相对湿度85%下,电动汽车热泵空调系统中的蒸发器结霜后,蒸发器迎面风速对除霜特性的影响。实验结果表明：在实验工况下,室外换热器所结霜层呈间隔式分布;在系统逆循环除霜过程中,压缩机吸排气压力和换热器进出口温度逐渐升高,但随着蒸发器迎面风速的增高而降低,同时系统的制冷量出现波动现象;在相同的结霜工况下,较高的蒸发器迎面风速能缩短除霜时间,蒸发器迎面风速从0.8 m/s增加至2.3 m/s,除霜时间缩短37.4%,但此时的HVAC出风温度降低3.8 ℃,因此较低的蒸发器迎面风速则能提高HVAC出风温度,提高乘员舱舒适度。     

理想气体绝热过程方程的一般表式与循环效率

本文在不假定C_v、C_p及γ与温度无关的条件下导出了理想气体绝热过程方程的一般表达式并进而得到几种典型的循环过程的效率。     

高凝油油藏注水开发方式研究

通过室内实验分析了高凝油油藏储层敏感性、流体性质和不同温度下的水驱油规律。结果表明：温度和储层敏感性对高凝油油藏的开发影响较大；高凝油由于其含蜡量高、凝固点高，温度变化对其流变特性影响很大；随着温度的下降，油相渗透率降低，降温后再升温，油相渗透率可以恢复，但不可逆；温度对高凝油油藏驱油效率影响较大，温度低于析蜡温度以后，蜡的析出影响水驱油效率；而当析蜡温度接近地层温度时，就会产生冷伤害，因此应采取相应措施使油层温度保持在原油析蜡温度以上。沈84-安12块注水井温度测试表明，目前地层存在冷伤害，如果油层温度下降过快，应适当考虑提高注入水温度，使油层温度高于析蜡温度，改善油田开发效果。     

制冷空调多功能集成节电控制器

开发一种新型制冷空调设备多功能集成节电控制器。集成了4种节电模式：在温度检测模块的作用下,控制室内温度不得低于预先设定值, 控制室外温度低于下限时不得启动压缩机制冷,基本保证人体的舒适度并提高节电效率;根据一天室内外昼夜温差的变化规律,优化压缩机运行曲线进行节能;充分利用制冷剂的余冷,实现对空调压缩机设备的优化控制,达到节约电能的目的;利用待机检测模块,实现对空调压缩机待机断路节电。节电控制器硬件电路以STC微处理器为核心,外接遥控解码、实时时钟、温度检测、待机检测、压缩机控制等模块;软件设计主要由主程序、遥控解码、温度检测、压缩机控制等部分构成;经测试,节电控制器制冷节电率可以达到15%以上,具有良好的节电效果。