一、解决采用板式换热器的热泵冷热水机组冷/热循环充注量差异的一种有效方法(论文文献综述)
刘青青[1](2020)在《空气源热泵过冷热交替除霜性能研究》文中研究表明近年来在中国经济的稳健发展、政府持续加强推行节能减排、发展低碳经济和改造热源等相关政策背景下,空气源热泵市场得到迅速发展。但空气源热泵低温环境制热运行的结霜与高效除霜是其应用中亟待解决的关键问题,对空气源热泵机组适时除霜是机组可靠与高效运行的保障。针对现有的除霜技术能耗高、稳定性差、综合性能低等问题,提出了一种改进的利用液体冷媒过冷热的双蒸发器交替除霜的空气源热泵系统,其基本原理是两组蒸发器按顺序运行并结霜,利用冷凝器出口高温高压制冷剂液体或(和)旁通的压缩机排气混合后的热量对处于除霜状态的蒸发器进行除霜,以保证蒸发器在除霜的同时系统维持稳定供热运行。首先,对双蒸发器液体冷媒交替除霜空气源热泵系统的热力过程进行计算分析,计算结果初步说明在该系统中,采用过冷热交替除霜的方法能有效迅速地出去蒸发器表面霜层,实现系统高效稳定运行。其次,根据空气源热泵冷热水机组的相关设计要求对设计工况下的热泵热水系统各个部件进行设计选型。分别采用分区集中参数、分布参数等建模方法对系统中压缩机、换热器、节流阀建立仿真数学模型;通过质量守恒、动量守恒和能量守恒将各部件模型耦合,建立了双蒸发器空气源热泵热水系统结霜、除霜的系统仿真动态模型,在MATLAB语言环境中编制了仿真计算程序语言,同时利用相关实验数据验证了所建模型的准确性。最后,利用所建的系统仿真数学模型,模拟了系统在制热结霜、除霜运行模式下,系统冷凝压力、蒸发压力、制热量、功耗和COP等性能参数的变化情况。并利用该仿真模型计算了不同进风参数条件下系统综合性能的变化情况,结果表明:当进风温度为-5℃~5℃,进风相对湿度为70%~90%,进风量为2000 m3/h~4000m3/h之间时,该系统在制热运行结霜阶段的制热量降幅在12.8%~15.3%之间,COP的降幅在7.9%~8.9%之间;在除霜运行阶段的制热量降幅在4.37%~5%之间,COP的降幅在2.87%~4.1%之间;比较于制热运行模式,除霜运行模式机组制热量的降幅在46.16%~46.52%之间,系统在除霜的过程中仍能保证一定的供热量,且COP降幅较小,系统运行稳定性得到良好保障。同时也利用仿真模型计算了双蒸发器不同的启动时间间隔下机组制热量在一个完整的运行周期内的变化情况,得出在本文给定的计算工况下两组蒸发器启动时间间隔控制在10min左右是比较合理的选择这一结论。
黄世佩[2](2021)在《某型纯电动汽车热泵空调集成式热管理系统构建及研究》文中认为现今纯电动汽车发展迅猛,热管理系统作为纯电动汽车的重要组成部分,一方面使得电机、电池等关键零部件工作在合适的温度范围内,保证安全性和使用寿命;另一方面满足乘员舱制热、制冷、除霜、除雾等舒适性需求,此外尽可能减小热管理能量的消耗,使能量合理利用以提升续驶里程,保证节能性。纯电动汽车集成式热管理技术成为当前的节能应用趋势,结合热泵技术及电机余热利用成为提升低温续驶里程的研究热点。本文以课题组某纯电动热泵乘用车项目为依托,以减小高低温下整车热管理能耗,提升续驶里程为目标,从核心部件热特性、整车EV-Test试验、AMEsim整车模型搭建验证,以及高温热管理控制改进、低温热管理构型改进等方面展开研究。首先对原车热管理系统进行了详细的功能分析,针对乘员舱、电机及电池核心部件阐述了热特性机理,搭建了相应的AMEsim仿真模块;为获得电池热模型参数设计了相关试验;根据原车热泵系统构型,详细阐述了热泵各个部件的机理,搭建了高温制冷和低温制热AMEsim热泵空调仿真系统,最后结合整车行驶模块及控制模块组成了整车热管理仿真模型。结合EV-Test试验数据,从高低温空调压力温度、电机电池回路温度及整车能量流方面验证搭建的AMEsim仿真模型的准确性和可靠性,确定了电机余热利用的可行性;仿真分析了高低温下不同因素对空调系统的影响。为了减小高温热管理能耗,从构型方面,将原车热力膨胀阀改为电子膨胀阀,并分析过热度的影响;从控制方面,采用基于状态空间方程的模型预测控制(MPC)优化压缩机转速控制;MPC预测模型根据试验数据参数辨识得到表征热泵制冷系统的状态空间方程,通过AMEsim与Simulink联合仿真分析了MPC和PID控制3℃、6℃和10℃蒸发器出口风温下的性能表现,仿真结果表明压缩机MPC控制更加稳定节能。为了减少低温热管理能耗,从构型方面,本文以热泵结合电机余热构建了集成式热管理方案;通过AMEsim搭建乘员舱制热模型,仿真结果表明,电机单热源加热乘员舱COP值高,可达到1.7以上,电机空气双热源性能略优于空气单热源;与原车仿真模型相比,改进后的电机热源切换方案可节能14.79%;通过AMEsim搭建电池加热模型,仿真结果表明,电机单热源加热性能最好,电机空气双热源次之,电机循环直通加热效果最差,电机单热情形COP值可达到3以上,且电池温升速度与PTC快充加热速度相当;此外乘员舱制热MPC的控制效果要优于PID控制。
姚远[3](2021)在《分液型板式冷凝器传热特性研究》文中研究表明冷凝器在能源动力、石油化工、制冷供热、食品医药等很多行业的生产中起到了非常重要的作用,是必不可少的基础部件。增大冷凝器的换热系数,不但可减小设备体积和重量,提高能源利用效率,还可以节省安装空间和降低运行费用。因此,开展冷凝器换热机理及其创新结构的研究具有重要的科学意义和工程价值。本论文针对板式冷凝器冷凝换热特性,引入气液分离提高过程干度的分液冷凝思想,对其分液强化换热机理、换热器中气液分离实现方式及其强化换热效果进行深入研究。本论文主要研究内容和结论如下:首先阐述了分液型板式冷凝器强化传热的基本原理。采用适当的分液冷凝措施,将冷凝液从换热流道中及时排出,可以减少板式冷凝器下部流道内的冷凝液膜厚度,有助于冷凝器整体传热系数的提高。本文设计了可以实现中间排液功能的分液型板式冷凝器,详细说明了其结构组成和工作原理。分液型板式冷凝器的主要创新之处是在换热板中间增加了分液孔,并以分液孔为界分成上下两个冷凝区,蒸气在第一冷凝区的冷凝液通过分液孔排出流道,提高干度后的蒸气进入第二冷凝区继续冷凝。基于分段计算的思想,建立了分液型板式冷凝器的集中参数模型。利用Visual Basic 6.0程序平台,通过多级迭代设计了适用于分液板式冷凝器的性能参数计算程序。该程序分别采用Yan,Han,Kuo等人推出的板式换热器冷凝换热系数和压降实验关联式进行了验证计算。结果发现,Kuo关联式偏差最小,可靠性最高,因此采用Kuo关联式建立分液板式冷凝器传热性能预测数学模型。利用分液板式冷凝器性能预测模型对特定尺寸结构的分液板式冷凝器(LVSPC)和常规板式冷凝器(CPC)进行了对比计算。计算结果显示,LVSPC第二冷凝区的冷凝换热系数HTCr最小,LVSPC冷凝侧的总换热系数HTCr和总压降ΔPr,f也都小于CPC。由此可以看出,通过分液措施,虽然LVSPC第二冷凝区的蒸气进口干度Xr,in,2得到了提高,但同时也减少了质量通量Gr,2,两大因素的改变对HTCr的影响方向相反,且Gr,2减少造成的影响较大,所以造成了 LVSPC第二冷凝区HTCr的显着减小,因此必须对第二冷凝区的结构进行优化。以LVSPC第二冷凝区的长度比(LR)和波纹高度比(AR)作为结构优化的关键参数,以HTCr,ΔPr,f,换热量Qr,换热器性能评价准则PEC,惩罚因子PF和系统(?)效率η作为优化评价指标,采用性能预测模型对分液板式冷凝器进行了 LR和AR最优值的求解。结果显示,当长度比LR和波纹高度比AR都在0.5左右时,LVSPC的综合热力性能达到最高,且优于同等工况下的CPC。根据优化分析结果,以LR=0.5,AR=0.5确定LVSPC的结构尺寸,并研究Gr、Xin,r,l以及qr等工况参数的变化对LVSPC传热性能和综合热力性能的影响。结果表明,HTCr,Qr,PF会随着Gr、Xin,r,1以及qr的增大而增大,ΔPr,f会随着Gr、Xin,r,1的增大而增大,而会随着qr的增大而减小。PEC随着Gr、Xin,r,1的增大而增大,随着qr的增大而减小。η随着Gr的增大而减小,随着Xin,r,1和qr的增大而增大。本文还对分液板式冷凝器的性能进行了实验研究。以R134a为工质进行了LVSPC与CPC换热系数和压降的对比实验。由实测结果对比可知:(1)在同等初始条件下,LVSPC的冷凝换热系数和总换热系数均大于CPC,LVSPC的总换热量大于CPC;(2)在所有工况中,LVSPC的压降都小于CPC,说明LVSPC具有降低流动阻力,减少泵功的作用。分别以工质质量通量、蒸气干度、蒸气压力、热流密度和蒸气过热度等工况参数为研究对象,研究其变化时对LVSPC换热系数和压降的影响。由实验结果可知:(1)随着工质质量通量的增大,总换热系数和工质侧压降都会增大;(2)随着蒸气干度的增大,总换热系数无明显的增减变化规律,工质侧压降会小幅增大;(3)随着蒸气压力的增大,总换热系数会先增大后减小,工质侧压降会小幅降低;(4)总换热系数会随着热流密度的增大而增大,工质侧压降会随着热流密度的增大而减小;(5)蒸气过热度的增大会减小总换热系数和工质侧压降。根据实验数据对建立的分液板式冷凝器性能预测模型重新进行了模型验证,结果显示,所有冷凝换热系数和摩擦阻力系数的模型预测值均大于实验测试值。通过对实验关联式的改进,采用修正后的实验关联式重新计算后,冷凝换热系数预测值的偏差都在±15%范围内,摩擦阻力系数预测值的偏差都在±20%范围内。说明修正后的分液板式冷凝器性能预测模型的计算精度得到了很大提高。
罗晴[4](2021)在《R410A多功能热泵换热器传热强化及其对系统性能影响机理研究》文中研究指明换热器是影响热泵系统能效的核心部件之一,由于现有的热泵热水系统热水-冷凝换热器主要有串接在压缩机排气口和联接在冷凝器与蒸发器之间两种方式,但在运行过程中都难以保证和解决换热器的传热性能以及制冷剂的不平衡问题,从而导致换热器传热效率低下。因此,研究热泵热水系统换热器的传热特性,强化其传热性能,并针对换热器传热对系统性能影响进行研究,解决换热器传热的不稳定性,这将对提高换热器传热能力以及提升系统的整体性能具有极其重要的意义。本文研究的多功能热泵系统换热器主要由翅片管式换热器和板式换热器组成,翅片管式换热器作为蒸发器和冷凝器其主要作用是空调的制冷与制热,板式换热器作为热水-冷凝器功能则是制取热水。对R410A制冷剂翅片管式换热器不同结构以及空气侧和管内侧的传热特性进行分析和研究,得到增强换热器传热性能的最优结构型式;并通过建立板式换热器三维模型,利用FLUENT软件进行数值模拟,研究R410A-水在板式换热器人字形板片中的传热特性,获得人字形板片传热性能最佳结构参数。针对6HP多功能热泵系统在不同工况模式下换热器传热对系统性能影响机理进行研究,揭示翅片管式换热器以及板式换热器传热性能与系统能效之间的关系,并通过优化系统结构以及控制策略,从而进一步提高和改善系统的整体性能。本文主要研究内容和结论如下:(1)对翅片管式换热器结构的流程排布、流向、分流均匀性、过冷段以及翅片型式等对换热器传热特性的影响进行了研究和分析,结果表明:流程排布为10路分流且作为冷凝器时设计为逆流的换热器在标准制热工况下,140型换热器传热能力可提高近23%,160型换热器能力可提高16.5%;并且,经过调整毛细管分流均匀后的160型换热器比没有经过调整时的传热性能提高了9.15%,换热器能效比提高了近18.7%;过冷段的设计对于冷凝器提高其性能的作用不大,但对于蒸发器除霜周期无过冷段比有过冷段时增加了88min,且除霜时间延长了390s。通过对三种不同翅片型式的换热器进行实验对比分析可知:使用波纹开缝翅片(STEPFIN)型式的换热器传热性能最佳,140型换热器的标准制冷和制热能力分别达到17722W和13933W,能效比则分别达到2.85和3.19;160型换热器的标准制冷和制热能力分别可达18956W和15149W,能效比分别达到了2.51和3.06。(2)针对波纹开缝翅片管式换热器空气侧以及R410A-润滑油混合物在内螺纹管内的传热特性进行实验研究,结果表明:(1)当翅片间距从1.2mm增大到1.9mm时,空气侧传热能力也随之增大,而换热器能效比却呈现出先增大后减小的变化规律,制冷和制热能效比最大均出现在间距为1.7mm时,分别达到了2.6和2.85,此时制冷和制热能力分别为13746W和15793W。(2)润滑油对R410A制冷剂在内螺纹管内会产生高干度时增强传热和低干度时削弱传热的两面性影响,并且随着制冷剂质流密度的增大,润滑油对制冷剂传热的影响越小。(3)建立R410A-水板式换热器三维模型,利用FLUENT软件进行数值模拟,改变板式换热器人字形板片结构参数,分别对R410A制冷剂和水在板式换热器内的传热特性进行研究,得到:波纹倾角?为60o、波纹节距?为14mm、波纹高度h为2mm的板片,其制冷剂侧和水侧的传热整体性能因子j/f最佳,分别达到0.44和0.06、0.49和0.07、0.97和0.08。(4)多功能热泵系统在制热水模式下:通过对低温工况下系统制热水性能低下的问题进行了实验研究和分析,创建了制冷剂回收到系统后再截断的新循环系统,解决了因制冷剂不平衡所导致的板式换热器内制冷剂缺乏而引起传热能力低下的问题,优化系统结构后的板式换热器制热能力较之前提高了近150%,系统能效比提高了133.3%。(5)多功能热泵系统在制冷+制热水模式下:(1)当水模块进水流量在0.55m3/h~2.0m3/h时,板式换热器制热能力和翅管换热器制冷能力均有所上升,且系统总能效比与之均呈正比关系,此时存在最佳进水流量为2.0m3/h,制热能力和废热回收比率分别可达10650W和71%,系统总能效比可达5.37。(2)当进水温度从10℃上升到53℃时,翅管换热器制冷能力和板式换热器制热能力分别下降23.7%和99%,系统总能效比下降高达80%,说明系统总能效比与换热器传热性能呈现出线性关系。此时,调节室外机电子膨胀阀EVO开度在10%~40%之间,可平衡翅管换热器与板式换热器之间的传热,最大能提升翅管换热器20%的制冷能力以及板式换热器16%的制热能力,系统总能效比最大可提升22%。(3)当室外温度从10℃上升到40℃时,翅管换热器制冷能力仅上升12.1%,但板式换热器制热能力和废热回收比率上升趋势尤为明显,制热能力提升达670%,废热回收比率提升达到589%,系统总能效比在15℃以后几乎呈线性关系增加,提升幅度达84.8%。(4)室内机运行容量变化时,将室外机电子膨胀阀EVO开度在10%~20%之间进行调节,可使翅管换热器制冷能力和板式换热器制热能力分别提升10%和8%,系统总能效比提升15%。说明调节EVO开度可在一定程度上平衡分配翅管换热器和板式换热器之间的制冷剂流量,从而保证换热器之间传热性能的稳定性,提高系统的总能效比。(6)多功能热泵系统在制热+制热水模式下:(1)当水模块进水温度从20℃上升到40℃时,翅管换热器制热能力上升15.5%,而板式换热器制热能力却下降13.1%,说明翅管换热器和板式换热器传热能力成反比,而随着进水温度变化系统总能效比呈现出非线性关系。通过调节EVM的开度在30%~60%可平衡和稳定翅管换热器制热和板式换热器传热能力,使总制热量提升20%,系统总能效比提高16.3%。(2)在室外温度为-15℃的低温时,翅管换热器和板式换热器的制热能力均十分低下,分别为9833W和139W;当室外温度从-5℃上升到20℃时,翅管换热器制热能力上升31%,而板式换热器制热能力上升达130.8%,且系统总能效比从1.7增加到3.0,增幅达76.5%,说明系统总能效比与换热器传热能力均呈正比关系。(3)室内机运行容量越大,翅管换热器制热能力也越大,而板式换热器制热能力却不断减小,可知翅管换热器与板式换热器之间的传热能力成反比;此时将进水温度控制在35?5℃的范围内进行调节,可平衡和稳定翅管换热器和板式换热器之间的传热,最大可影响80%的总制热量,系统总能效比提升可达15.7%。
孙艳红[5](2020)在《一种热回收型热泵冷热水机组的性能实验研究》文中研究指明随着经济的快速发展和人们生活质量的提高,人们对空调的使用也变得更加广泛。传统空调系统能耗高、功能单一、易对环境造成污染。空调冷凝热回收技术因其在夏季制冷的同时能够利用冷凝热量免费制取生活热水,既解决了能源的浪费,也避免了环境的污染,是一项切实可行的技术。本文根据传统空调的缺点,采用了空调冷凝热回收技术,提出了一种热回收型热泵冷热水机组,并对其进行了理论分析和实验研究,主要工作内容如下:(1)介绍了空调冷凝热回收系统的研究现状,针对现阶段空调热泵机组的不足之处,设计了一种新形式的热回收型热泵冷热水机组,可实现多种运行模式:单独制冷模式、制冷+热回收模式、单独制热水模式、单独制热模式、制热+热回收模式。(2)对实验样机进行设备选型并对其进行了理论分析,搭建了实验台,并对各运行模式进行了实验研究。(3)对实验数据进行分析,针对机组存在的不足之处,进行了优化设计并再次进行实验测试,将原始机组与改进机组进行对比分析。实验数据整理分析得出结果如下:(1)在单独制冷模式下,以名义工况为例,平均性能系数(EER)为2.82,比理论设计制冷工况下的性能系数(EER)相差14.5%,最大制冷量为10.82k W,这与机组额定制冷量为14.5k W相差34%。(2)在制冷+热回收模式下,机组在运行全热回收模式时,最高热水出水温度为42℃,随运行时间的变化,性能系数(EER)下降了29.2%,性能系数(COP)下降了27.3%,性能系数(COPz)下降了28.3%;当热水出水温度为40℃时是机组由全热回收模式切换至部分热回收模式的最佳切换点,当机组运行部分热回收模式时,热水出水温度为40℃时分别开启低速风机、中速风机、高速风机对运行的三组实验数据进行分析,建议只开启低速风机运行,运行时间相对较短为125min,耗电量相对较小为7.3k Wh,平均热回收率相对较高为63%,性能系数(EER)最高为6.92。(3)在单独制热水模式下,机组的排气温度最大为67.2℃,解决了其他机组在运行单独制热水模式时排气温度过高的问题,使得机组能够稳定运行,机组的平均性能系数(COP)能够达到4.03。(4)在制热+热回收模式下,平均热回收率为27%,平均性能系数(COP)为2.93,当两个水式换热器同时作为冷凝器时,既满足了室内的供热需求,也为人们提供了生活热水,热量分配均衡,未出现热量失衡问题。(5)对改进机组的单独制冷模式和制冷+热回收模式进行实验数据的测试,通过整理原始机组与改进机组的实验数据得出结论:在单独制冷模式下,改进机组的平均性能系数(EER)为3.19,比原始机组的平均性能系数(EER)提高了13.1%;在制冷+热回收模式下,机组运行全热回收模式时,从加热水温来看,改进机组能够将初始水温为25℃的水加热至55℃,充分满足热水需求温度,从机组性能来看,改进机组的平均热回收率也明显提高了10.1%,平均性能系数(COPz)提高了13.8%;机组运行部分热回收模式时(低速风机运行),从运行时间来看,改进机组的运行时间比原始机组运行时间缩短了20min,从性能来看,改进机组的平均热回收率增加了12.6%,平均性能系数(COPz)增加了21.7%。
邵阳[6](2020)在《加过冷装置的以R245fa为工质的中高温热泵实验研究》文中认为热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置,由于热泵技术高效节能、成熟稳定的特点,热泵在各行业得到了广泛的应用和发展。而热泵技术更广泛的发展是高温化和高效化,热泵供热温度的提高可以适用于更多的应用热利用场合并且能够回收较高温度的余热资源。本文在原有以R245fa为工质的中高温热泵的基础上,提出了一种加过冷装置的以R245fa为工质的中高温热泵系统,并对其不同过冷面积充注量、循环性能做了研究。首先,选择了七种常用的高温热泵工质,在蒸发温度40℃、冷凝温度65℃-95℃、节流后干度0.15条件下,进行了包括冷凝压力、排气温度、单位容积制热量、压缩比、热利用系数等过冷循环性能的研究。从理论计算角度分析了过冷对高温热泵性能的影响,为制冷剂的选择提供理论指导。经过理论分析后,以R245fa为循环工质,对加过冷器的中高温热泵进行了研究。首先进行了不同过冷面积下制冷剂最佳充注量的实验。实验发现,过冷器面积A、过冷器面积B、全过冷器面积的最佳充注量依次为:1150g-1200g、1250g和1300g-1350g;紧接着,在最佳充注量条件下,实验研究了过冷对以R245fa为工质中高温热泵在不同参数变化下的影响。在蒸发温度45℃、冷凝温度65℃-95℃、过热度2K、工质节流后的干度为0.15的工况条件下,研究了冷凝温度对中高温热泵过冷性能影响,对比了理论值和实验值并进行了误差分析,得出了以下结论:系统总制热量随着冷凝温度的升高小幅度增加,冷凝温度从65℃增加到95℃,制热量相对增长7.1%;热利用系数与冷凝温度的变化成反比,冷凝温度85℃后,热利用系数下降速率减小;过冷段制热量占比与冷凝温度变化成正相关,冷凝温度每升高5℃,过冷段制热量占比增加2%-4%。在不同冷凝温度条件下,研究了过冷对系统性能的影响。得出以下结论:过冷度每增加10℃,制热量增加10%左右,热利用系数增加11%-15%;冷凝温度每增加10℃,制热量下降7%左右,热利用系数下降28%左右。在不同蒸发温度条件下,研究了过冷对系统性能的影响。得出以下结论:过冷度每增加10℃,制热量增加11.5%左右,热利用系数增加12%-15%;蒸发温度每增加10℃,制热量增加1.7%-3%,热利用系数增加23%-28%左右。
彭旭[7](2020)在《纯电动汽车用跨临界CO2热泵空调系统仿真优化及实验研究》文中研究说明纯电动汽车具有无污染、噪声小、轻便舒适等特点,受到广大消费者的青睐。但是氟利昂制冷剂广泛的用在纯电动汽车空调系统中;除此之外,纯电动汽车在冬季时没有发动机余热可供利用,采用热敏电阻电加热的方式会消耗过多的电能,使续航里程大大衰减。所以提升纯电动汽车的续航里程、缓解氟利昂制冷剂对自然环境和臭氧层的破坏已经成为急需解决的问题。针对上述问题,本文为纯电动汽车设计了一套跨临界CO2热泵空调系统,并对系统进行了仿真优化和实验研究。本文的主要研究内容和结论如下:(1)建立了跨临界CO2单级压缩循环仿真模型。建立物性模块、压缩机模型、气冷器模型、蒸发器模型、膨胀阀模型和跨临界CO2单级压缩循环的仿真模型。研究了运行工况对跨临界CO2单级压缩循环的影响,结果表明:低温条件下跨临界CO2单级压缩循环的制热量过低。(2)建立了跨临界CO2准二级压缩循环的仿真模型。研究了运行工况对跨临界CO2准二级压缩循环性能的影响,并将跨临界CO2准二级压缩循环的结果和跨临界CO2单级压缩循环的结果进行对比。结果表明:在相同条件下,与跨临界CO2单级压缩循环相比,跨临界CO2准二级压缩循环的制热量增加58.6~71.1%,排气温度降低了9.4~10.0℃。(3)搭建了跨临界CO2热泵空调系统实验平台。依据纯电动汽车的负荷需求,设计了一套跨临界CO2热泵空调系统实验平台,对系统零部件进行了设计与选型。(4)首先研究了排气压力对跨临界CO2单级压缩循环性能的影响,然后研究了中间补气压力对跨临界CO2准二级压缩循环性能的影响,分别得到最优排气压力和最优中间补气压力的关联式。(5)研究了运行工况对跨临界CO2单级压缩循环和跨临界CO2准二级压缩循环的影响。研究结果表明:压缩机耗功、制热量和制冷量都随着压缩机转速的增加而增加,但是制热量和制冷量增加的速率要小于压缩机耗功增加的速率;系统的蒸发温度每增加5℃,制冷量增加535.9~948.4 W;在乙二醇水溶液进口温度从-18℃增加到0℃的过程中,系统的制热量平均提高了47.2%;在相同条件下,跨临界CO2准二级压缩循环的COP(Coefficient of Performance)比跨临界CO2单级压缩循环高4.4%。所以说,在低温条件下准二级压缩循环的性能要优于单级压缩循环。
聂磊[8](2020)在《基于吹胀冷板的直冷电池热管理系统研究》文中认为电动汽车由于环保、高能效比等优点成为未来交通发展方向,其核心部件动力电池需要合适的温度工作区间以及模组间需要较佳的均温性能。随着电芯能量密度的提升,模组数量的增加以及快充技术的发展,动力电池散热需求迅速上升。直冷系统由于其具备高效冷却性、良好的均温性能以及低成本、重量的特点将是电池热管理系统的发展趋势。本文根据动力电池以及乘客舱的热管理需求,针对口琴管式流道存在着分流困难以及传热面积较小的缺点,设计了一套基于蜂窝型流道单面吹胀冷板的直冷电池热管理系统,有效提升传热面积以及效率的同时实现固体域较佳的均温性能。搭建了冷媒直冷热管理系统测试台架并且分析了台架参数的不确定度,为后续变工况测试以及仿真模型的搭建提供测试条件以及准确的测试数据。基于充注量实验得到本直冷系统最佳充注量为1600g,较常规系统大。直冷系统压缩机转速控制至关重要,冷板出口过热度同样对均温性有较大影响。新型冷板在给定工况下能够保持在15-25℃的温度区间,并且保持最大温差小于4℃的良好均温性;电池冷板?损占比较大,研究进出口形式、分流方式以及流道宽度优化设计对性能的影响,分析了电子膨胀阀开度、压缩机转速、舱内送风风量以及环境温度对于乘客舱单冷系统热力学性能参数的影响。基于各部件以及系统性能参数实验数据对仿真模型进行标定验证后,仿真模型仿真精度高,系统热力学参数仿真最大相对误差均在5%左右,能够准确地模拟冷媒直冷热管理系统动态性能以及热力学参数。为保证冷板表面温度均匀性,随着发热功率的上升,电池冷板表面温度与最大温差均上升;新型冷板直冷系统在给定极端工况以及WLTP等标准瞬态工况下控温性能以及均温性能均符合要求。直冷系统双蒸高度耦合,舱内侧启停会对电池冷板表面温度产生较大扰动,启停时随着乘客舱送风风量的增加,电池冷板温度波动增大,初步采用联调控制能极大程度减小舱内侧对于电池冷却系统的影响,最大温度波动从4.5℃降低至1.9℃。
张蓓乐[9](2020)在《采用低GWP制冷剂的电动汽车空调系统性能研究》文中研究说明近年来,纯电动汽车作为汽车未来的发展方向,能有效地缓解能源危机和减少大气污染,因此受到了广泛的关注。相比燃油汽车,纯电动汽车采用电机驱动,车舱不能利用发动机的余热供热,空调成为耗能最大的辅助设备,其能效比将对车辆的续航里程造成严重影响;随着欧盟关于在汽车空调中使用低全球变暖潜能值(Global Warming Potential,GWP)制冷剂的环保法案的实施,世界各国也加速了对目前汽车中普遍使用的R134a制冷剂的更替。本文将高效节能的热泵系统作为研究对象,选取可以在R134a系统中直接替代的低GWP制冷剂R1234yf和R513a作为替代制冷剂,设计了一套纯电动汽车热泵空调系统,对使用低GWP制冷剂的空调系统的制冷性能进行了实验研究,并对热泵空调在低温环境下的制热性能进行了探索。本文的主要研究内容和研究成果如下:一、对国内外相关研究的进展进行了文献综述。对比了几种纯电动汽车空调系统的优缺点,通过对低GWP制冷剂R1234yf和R513a的热物性和在汽车空调中的系统性能等方面文献搜集和分析,确定了R1234yf和R513a在R134a热泵系统中直接替代的可行性。二、采用稳态分析法对整车热负荷进行计算,并对热泵系统循环过程进行了分析。根据所搭建的汽车热泵空调系统,建立纯电动汽车空调系统及其主要部件的稳态仿真模型。通过KULI软件对系统进行一维稳态仿真计算,将系统稳态计算值与实验结果进行对比,仿真计算的误差在可接受范围内,可用来对优化设计后的汽车空调系统进行模拟计算。三、设计并搭建了纯电动汽车热泵空调系统性能测试台架。实验台的部件根据空调负荷计算进行选型,系统基于目前在燃油汽车中普遍使用的三换热器空调进行设计,适用于R134a和R1234yf等制冷剂,可实现在变转速、变开度、变风速等工况下的系统性能测试实验。四、对所搭建的空调系统分别采用R1234yf、R513a和R134a制冷剂进行了变工况系统测试,包括制冷剂充注量实验、压缩机转速和电子膨胀阀开度实验,对比分析三者的系统性能。实验结果表明,R134a、R513a和R1234yf系统的最佳充注量分别为1100g、1050g和1000g;开度在20%~25%之间时三个系统的性能均达到最佳;随着压缩机转速的提高,系统的制冷量增大,但COP(Coefficient of Performance)降低;R513a系统和R1234yf系统的制冷量和COP均低于R134a系统。五、考虑到纯电动汽车热泵空调在低温下制热性能衰减问题,建立了采用补气增焓技术的汽车热泵空调系统的热力学分析模型,对比了补气增焓技术对R134a、R513a和R1234yf热泵系统的影响。在低温环境下,补气增焓对系统的制热量提升较为明显且制热能力更为稳定,但对系统COP的影响不大。通过对比发现,补气增焓技术对R1234yf系统性能的提升效果最好。
郭晓超[10](2019)在《家庭废水资源化利用样机开发与性能试验》文中认为在能源与环境成为时代主题的今天,如何以最小的资源、能源与环境的代价来创造安全、健康与舒适的建筑空间环境是当下面临的一个关键问题。前人针对这一问题,已开展了大量的研究与开发工作,取得了丰硕的研究成果,并相继涌现出一大批有效的建筑及其关键设备与系统的节能技术。然而,从文献与实际调研发现,当前居住建筑的水资源、能源使用模式和利用效率仍有大幅的改进和提升空间。本文基于居住建筑单元家庭现有用能、用水模式及其系统存在的问题,着眼于实现居住建筑户内热能的循环利用和水的梯级利用,从而提高家庭能源的综合利用效率。基于此,本文以理论分析和试验研究为主线,开展了以下研究工作:首先,提出了一种家庭废水资源化利用方案。以大连地区一户建筑面积为120m2的三口之家为例,以户内热能循环利用和水梯级利用的最大化为目标,提出了可实现废水蕴含热能的循环利用与水的梯级利用的方案,结合理论分析论证了该方案的可行性,提出了家庭废水资源化利用系统的概念机,并对其样机进行了设计开发。其次,设计并搭建了样机的性能测试平台。在自主开发家庭废水资源化利用系统样机基础上,以获取样机在提取与非提取凝固热两种情况下9种运行模式下的运行特性为目标,设计开发了样机性能测试平台,并完成了系统的调试与热平衡校验。第三,试验研究了样机在非提取凝固热情况下的动态运行特性。研究结果表明:家庭废水资源化利用系统在制热水模式(本试验工况)下,以空气、废水、空气和废水作为热源的热泵系统平均COPh分别为3.77、3.28、3.97,回收废水中废热的热量分别为6.3MJ、14.7MJ、10.3MJ,占废水总显热量的比例分别为39.9%、93.0%、65.2%;家庭废水资源化利用系统在供暖模式(本试验工况)下,以空气、废水、空气和废水作为热源的热泵系统平均COPh分别为2.90、2.85、3.15,回收废水中废热的热量分别为7.9MJ、15.6MJ、15.6MJ,占废水总显热量的比例分别为39.9%、98.7%、98.7%;家庭废水资源化利用系统在制冷水模式(本试验工况)下,风冷、水冷、风冷和水冷联合空调制冷水系统的平均COPc分别为3.31、3.89、3.79;家庭废水资源化利用系统在制冷水兼制热水模式下具有良好的节能性,其COPp的均值高达6.11,回收废水中废热的热量为8.2MJ,占废水总显热量的比例为86.7%。第四,试验研究了样机在提取凝固热情况下的动态运行特性。研究结果表明:初始水温从8.00°C提高到到12.50°C,非实时除冰制热水模式(本试验工况)下的平均COPh从2.32增加到2.50,废热循环量从12.8MJ减小到11.2MJ,占废水总显热量的比例从735%减小到238%;初始水温从8.00°C提高到到12.50°C,实时除冰制热水模式(本试验工况)下的平均COPh从3.03减少到2.83,废热循环量从4.5MJ减小到4.0MJ,占废水总显热量的比例从214%减小到85%。最后,结合样机测试结果对家庭废水资源化利用系统进行了技术经济分析。以应用传统能源应用系统的哈尔滨、北京、上海、广州、昆明地区建筑面积为120m2的三口之家为例,对比分析结果表明:全年能量的循环量分别为17.70GJ、15.50GJ、15.13GJ、13.27GJ、9.88GJ,占各总消耗能量的比例分别为25.31%、25.90%、24.70%、25.18%、30.90%;全年节水量为49m3,占总用水量的1/3;我国每户家庭全年总节能量为14005180kW·h,机组LCC费用比传统设备低1.4-3.1万元,机组LCC费用低于传统设备LCC费用时的使用时间为0.66-1.34年。本文研究成果对家庭用能系统的设计以及实现单元家庭内部热能的循环利用和水的梯级利用具有参考价值。这些研究成果为解决本专业面临的核心问题提供了新思路,对改进居住建筑单元家庭的资源与能源利用模式、大幅提高资源与能源的利用效率、促进建筑绿色化发展具有积极的推动意义。
二、解决采用板式换热器的热泵冷热水机组冷/热循环充注量差异的一种有效方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、解决采用板式换热器的热泵冷热水机组冷/热循环充注量差异的一种有效方法(论文提纲范文)
(1)空气源热泵过冷热交替除霜性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 换热器表面处理抑霜 |
1.2.2 热力除霜 |
1.2.3 外加场作用除霜 |
1.2.4 无霜型空气源热泵 |
1.3 课题研究内容 |
2 双蒸发器液体冷媒交替除霜过程的热力分析 |
2.1 双蒸发器液体冷媒交替除霜空气源热泵系统 |
2.1.1 双蒸发器交替除霜空气源热泵系统 |
2.1.2 双蒸发器交替除霜空气源热泵系统工作原理 |
2.2 液体冷媒交替除霜过程热力分析 |
2.2.1 制热名义工况热力计算 |
2.2.2 液体冷媒除霜过程热工计算及分析 |
2.3 本章小结 |
3 双蒸发器过冷热交替除霜空气源热泵系统设计 |
3.1 设计工况确定 |
3.2 压缩机选型 |
3.3 蒸发器结构设计 |
3.4 冷凝器结构设计 |
3.5 节流装置 |
3.6 管路设计 |
3.7 本章小结 |
4 双蒸发器过冷热交替除霜空气源热泵系统仿真模型及验证 |
4.1 制冷剂和载冷剂的物性计算 |
4.1.1 制冷剂和水的物性计算 |
4.1.2 湿空气的物性计算 |
4.2 压缩机仿真模型 |
4.3 冷凝器仿真模型 |
4.4 蒸发器仿真模型 |
4.4.1 蒸发器结霜模型 |
4.4.2 蒸发器除霜模型 |
4.5 电子膨胀阀仿真模型 |
4.6 系统仿真模型 |
4.6.1 结霜运行模式仿真模型求解 |
4.6.2 除霜运行模式仿真模型求解 |
4.7 仿真模型验证 |
4.8 本章小结 |
5 双蒸发器过冷热交替除霜空气源热泵系统运行特性 |
5.1 结霜/除霜过程的性能分析 |
5.1.1 机组结霜过程性能分析 |
5.1.2 机组除霜过程性能分析 |
5.2 进风参数对机组运行性能的影响 |
5.2.1 进风温度对机组性能影响 |
5.2.2 进风相对湿度对机组性能影响 |
5.2.3 风量对机组性能的影响 |
5.3 延启时间对系统除霜性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的论文和出版着作情况 |
(2)某型纯电动汽车热泵空调集成式热管理系统构建及研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 热泵空调技术 |
1.2.2 电池组热管理技术 |
1.2.3 集成式整车热管理技术 |
1.3 课题的研究对象与研究内容 |
1.3.1 课题的研究对象 |
1.3.2 主要研究内容 |
第2章 纯电动汽车热特性分析及仿真建模 |
2.1 原车热管理系统分析 |
2.1.1 原车热泵制冷工况 |
2.1.2 原车热泵制热工况 |
2.1.3 原车热泵除霜模式 |
2.2 乘员舱热负荷机理分析及仿真建模 |
2.2.1 乘员舱热负荷机理分析 |
2.2.2 乘员舱仿真建模 |
2.3 纯电动汽车电机热特性及仿真建模 |
2.3.1 电机及电机控制器生热机理 |
2.3.2 电机、电机控制器及其液路循环仿真建模 |
2.4 纯电动汽车电池热特性及仿真建模 |
2.4.1 锂离子电池生热机理及传热计算 |
2.4.2 锂离子电池内阻及热物性试验 |
2.4.3 电池组及其液路循环仿真建模 |
2.5 热泵空调系统搭建及整车热管理模型 |
2.5.1 热泵空调仿真建模 |
2.5.2 整车热管理仿真模型 |
本章小结 |
第3章 原整车热管理仿真模型验证与分析 |
3.1 试验传感器布置及热泵空调部件对标 |
3.1.1 循环试验传感器布置 |
3.1.2 空调部件仿真模块对标 |
3.2 空调高温制冷仿真与试验对比验证 |
3.2.1 高温试验工况及试验条件 |
3.2.2 高温仿真与试验结果对比 |
3.3 低温空调低温制热仿真与试验对比验证 |
3.3.1 低温试验工况及试验条件 |
3.3.2 仿真与试验结果对比 |
3.4 电机、电池仿真与试验对比验证 |
3.4.1 电机回路仿真模型验证 |
3.4.2 电池回路仿真模型验证 |
3.5 整车能量流验证及电机余热利用分析 |
3.5.1 整车能量流仿真与试验对比验证 |
3.5.2 电机余热利用分析 |
3.6 原车空调高温及低温影响因素仿真分析 |
3.6.1 高温制冷影响因素分析 |
3.6.2 低温制热影响因素分析 |
本章小结 |
第4章 热泵系统高温制冷控制方法研究 |
4.1 高温制冷膨胀阀及过热度分析 |
4.1.1 电子膨胀阀替换热力膨胀阀 |
4.1.2 过热度控制仿真分析 |
4.2 MPC模型预测控制原理 |
4.3 热泵制冷循环状态空间建模 |
4.3.1 状态量、输入量选取 |
4.3.2 状态矩阵参数辨识 |
4.4 压缩机转速MPC控制器设计及Simulink验证 |
4.4.1 目标函数选取与约束条件设置 |
4.4.2 基于Simulink空调系统模型的MPC仿真验证 |
4.5 压缩机转速MPC控制AMEsim与 Simulink联合仿真 |
4.5.1 AMEsim与 Simulink联合仿真设置 |
4.5.2 不同目标温度的MPC控制 |
4.5.3 MPC控制与PID控制对比 |
本章小结 |
第5章 集成式热泵系统低温制热仿真分析与研究 |
5.1 低温集成式整车热管理改进方案 |
5.1.1 核心部件热管理需求分析 |
5.1.2 电机余热直通加热方案 |
5.1.3 电机余热热泵加热方案 |
5.2 低温电机余热加热乘员舱仿真分析 |
5.2.1 单热源热泵乘员舱加热影响因素分析 |
5.2.2 双热源热泵乘员舱加热影响因素分析 |
5.2.3 热泵加热乘员舱改进方案仿真分析 |
5.3 低温电机余热加热电池仿真分析 |
5.3.1 电机单热源加热电池 |
5.3.2 空气单热源加热电池 |
5.3.3 电机空气双热源加热电池 |
5.3.4 电机循环串联电池加热 |
5.3.5 电池低温加热分析对比 |
5.4 低温热泵乘员舱制热MPC控制 |
5.4.1 热泵低温乘员舱加热模型辨识 |
5.4.2 热泵低温乘员舱加热联合仿真 |
本章总结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)分液型板式冷凝器传热特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
物理量名称及符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 板式换热器的特点 |
1.1.2 板式冷凝器存在的不足 |
1.2 板式冷凝器的研究现状 |
1.2.1 板式冷凝器实验关联式的研究 |
1.2.2 板式冷凝器板片结构的研究 |
1.2.3 板式蒸发冷凝器的研究 |
1.2.4 板式冷凝器数值模拟的研究 |
1.3 分液冷凝技术的研究现状 |
1.3.1 分液冷凝技术的提出 |
1.3.2 分液冷凝的基本原理 |
1.3.3 分液冷凝器热力性能研究现状 |
1.3.4 分液冷凝器对热泵系统性能影响的研究现状 |
1.4 研究目的和意义 |
1.5 课题来源和研究内容 |
第二章 分液板式冷凝器的结构设计及数学模型 |
2.1 引言 |
2.2 分液板式冷凝器的基本原理 |
2.3 分液板式冷凝器的结构设计 |
2.3.1 设计思路与方向 |
2.3.2 结构设计 |
2.4 建模计算 |
2.4.1 模型假设 |
2.4.2 数学模型 |
2.4.3 计算程序 |
2.4.4 模型验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 分液板式冷凝器的性能预测与结构优化 |
3.1 引言 |
3.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的对比计算 |
3.2.1 结构设计与尺寸 |
3.2.2 计算结果与分析 |
3.3 分液板式冷凝器的结构优化 |
3.3.1 关键参数与优化指标 |
3.3.2 优化计算与结果分析 |
3.4 分液板式冷凝器的热力性能 |
3.4.1 蒸气质量通量的影响 |
3.4.2 蒸气进口干度的影响 |
3.4.3 热通量的影响 |
3.4.4 主要工况参数影响总结 |
3.5 本章小结 |
第四章 分液板式冷凝器的实验设计与实验台搭建 |
4.1 引言 |
4.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的实验模型 |
4.3 分液板式冷凝器性能实验台的设计 |
4.3.1 系统组成设计 |
4.3.2 实验台机械设计 |
4.3.3 测试数据处理系统的设计 |
4.3.4 测试仪器仪表 |
4.3.5 实验流程 |
4.3.6 数据处理 |
4.3.7 测量结果的不确定度分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 分液板式冷凝器热力性能的实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的对比实验 |
5.2.1 工况参数的设定 |
5.2.2 实验结果分析 |
5.3 工况参数影响分液板式冷凝器换热性能的实验研究 |
5.3.1 工质质量通量对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
5.3.2 工质蒸气干度对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
5.3.3 蒸气压力对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
5.3.4 热通量对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
5.3.5 蒸气过热度对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 预测模型验证与修正 |
6.1 引言 |
6.2 冷凝换热系数的计算偏差与分析 |
6.3 冷凝换热系数实验关联式的修正 |
6.4 摩擦阻力系数的计算偏差与分析 |
6.5 摩擦阻力系数实验关联式的修正 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
致谢 |
(4)R410A多功能热泵换热器传热强化及其对系统性能影响机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 多功能热泵系统研究现状 |
1.2.2 翅片管式换热器研究现状 |
1.2.3 板式换热器研究现状 |
1.3 国内外研究现状总结及对本课题的启示 |
1.4 研究目标与内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 R410A制冷剂翅片管式换热器传热特性研究 |
2.1 翅片管式换热器结构 |
2.2 换热器传热实验装置 |
2.3 换热器结构型式对传热性能的影响 |
2.3.1 流程排布对换热器传热的影响 |
2.3.2 流向对换热器传热的影响 |
2.3.3 分流均匀性对换热器传热的影响 |
2.3.4 过冷段对换热器传热的影响 |
2.3.5 翅片型式对换热器传热的影响 |
2.4 R410A制冷剂翅片管式换热器空气侧传热特性实验研究 |
2.4.1 翅片管式换热器空气侧表面传热系数计算 |
2.4.2 实验测试数据处理 |
2.4.3 波纹开缝翅片管式换热器空气侧传热特性分析 |
2.4.4 波纹开缝翅片管式换热器空气侧传热系数关联式的建立 |
2.5 R401A-润滑油在内螺纹强化管内传热特性实验研究 |
2.5.1 换热器内螺纹管传热实验装置 |
2.5.2 内螺纹强化管结构参数 |
2.5.3 管内制冷剂沸腾传热系数计算 |
2.5.4 实验测试数据处理 |
2.5.5 实验结果分析 |
2.5.6 R410A-润滑油在内螺纹强化管内传热关联式的建立 |
2.6 本章小结 |
第3章 R410A-水板式换热器传热特性研究 |
3.1 钎焊式板式换热器结构 |
3.2 板片物理模型 |
3.2.1 人字形板片结构参数 |
3.2.2 模型网格划分 |
3.3 板片数学模型 |
3.3.1 控制方程 |
3.3.2 模型设置 |
3.3.3 边界条件设置 |
3.3.4 初始条件设置 |
3.3.5 网络无关性和步长独立性验证 |
3.4 波纹倾角对传热特性的影响 |
3.4.1 流体流态分析 |
3.4.2 压力分布特性分析 |
3.4.3 温度分布特性分析 |
3.4.4 传热面热流分布特性分析 |
3.5 波纹节距对传热特性的影响 |
3.5.1 流体流态分析 |
3.5.2 压力分布特性分析 |
3.5.3 温度分布特性分析 |
3.5.4 传热面热流分布特性分析 |
3.6 波纹高度对传热特性的影响 |
3.6.1 流体流态分析 |
3.6.2 压力分布特性分析 |
3.6.3 温度分布特性分析 |
3.6.4 传热面热流分布特性分析 |
3.7 实验与模拟结果对比分析 |
3.7.1 板式换热器传热实验装置 |
3.7.2 变水流量实验与模拟对比分析 |
3.7.3 变制冷剂流量实验与模拟对比分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 不同工况模式下换热器传热对系统性能影响机理研究 |
4.1 多功能热泵系统循环原理 |
4.2 实验装置及测试系统 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 实验机组 |
4.2.3 实验测试系统及工况条件 |
4.2.4 数据采集系统及控制系统 |
4.3 低温工况下板式换热器传热对系统性能影响研究 |
4.3.1 低温工况对板式换热器传热性能的影响 |
4.3.2 低温工况板式换热器传热性能改善研究 |
4.4 单独制冷模式下换热器传热对系统性能影响研究 |
4.4.1 不同制冷工况下换热器传热对系统性能的影响 |
4.4.2 制冷剂回收平衡后换热器传热对系统性能的影响 |
4.5 制冷+制热水模式下换热器传热对系统性能影响研究 |
4.5.1 水模块(WM)水流量变化对换热器传热的影响 |
4.5.2 水模块(WM)进水温度变化对换热器传热的影响 |
4.5.3 室外环境温度变化对换热器传热的影响 |
4.5.4 室内机运行容量变化对换热器传热的影响 |
4.6 单独制热模式下换热器传热对系统性能影响研究 |
4.6.1 不同制热工况下换热器传热对系统性能的影响 |
4.6.2 制冷剂回收平衡后换热器传热对系统性能的影响 |
4.7 制热+制热水模式下换热器传热对系统性能影响研究 |
4.7.1 水模块(WM)进水温度变化对换热器传热的影响 |
4.7.2 室外环境温度变化对换热器传热的影响 |
4.7.3 室内机运行容量变化对换热器传热的影响 |
4.8 单独制热水模式下换热器传热对系统性能影响研究 |
4.9 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(5)一种热回收型热泵冷热水机组的性能实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 冷凝热回收技术研究现状 |
1.2.1 冷凝热回收技术国外研究现状 |
1.2.2 冷凝热回收技术国内研究现状 |
1.3 研究目的与内容 |
1.3.1 研究目的和意义 |
1.3.2 课题主要研究内容 |
第二章 热回收型热泵冷热水机组设备选型及理论分析 |
2.1 方案设计 |
2.2 压缩机选型 |
2.3 换热器选型 |
2.3.1 风冷翅片式换热器 |
2.3.2 水-水式换热器 |
2.4 节流装置 |
2.5 辅助设备 |
2.5.1 气液分离器 |
2.5.2 三通换向阀 |
2.6 热回收型热泵冷热水机组理论分析 |
2.6.1 制冷模式理论分析 |
2.6.2 制冷+热回收模式理论分析 |
2.6.3 制热水模式理论分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 热回收型热泵冷热水机组实验台的搭建 |
3.1 热回收型热泵冷热水机组各运行模式介绍 |
3.2 实验工况 |
3.3 实验数据采集工具 |
3.4 各运行模式控制策略及性能评价指标 |
3.4.1 各运行模式控制策略 |
3.4.2 性能评价指标 |
3.5 本章小结 |
第四章 热回收型热泵冷热水机组实验数据分析 |
4.1 单独制冷模式实验数据分析 |
4.2 制冷+热回收模式实验数据分析 |
4.2.1 全热回收模式实验数据分析 |
4.2.2 部分热回收模式实验数据分析 |
4.3 单独制热水模式实验数据分析 |
4.4 制热+热回收模式实验数据分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 热回收型热泵冷热水机组的优化方案与数据分析 |
5.1 优化方案 |
5.2 改进机组实验数据分析 |
5.2.1 改进机组单独制冷模式实验数据分析 |
5.2.2 改进机组全热回收模式实验数据分析 |
5.2.3 改进机组部分热回收模式实验数据分析 |
5.3 改进机组与原始机组实验数据对比分析 |
5.3.1 原始机组与改进机组单独制冷模式对比分析 |
5.3.2 原始机组与改机机组全热回收模式对比分析 |
5.3.3 原始机组与改机机组部分热回收模式对比分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间发表学术成果情况 |
致谢 |
(6)加过冷装置的以R245fa为工质的中高温热泵实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 热泵余热回收的研究意义 |
1.1.3 中高温热泵余热回收的研究意义 |
1.2 中高温热泵系统的研究现状 |
1.3 本课题研究内容 |
1.3.1 常用制冷剂在高温热泵过冷条件下的性能对比研究 |
1.3.2 以R245fa为工质的中高温热泵过冷最佳充注量的实验研究 |
1.3.3 以R245fa为工质的中高温热泵过冷的实验和理论研究 |
第二章 中高温热泵过冷循环的理论研究 |
2.1 中高温热泵过冷循环研究背景 |
2.2 单级压缩高温水源热泵制热循环 |
2.3 过冷度及过冷 |
2.4 中高温热泵工质热力学性质计算工具 |
2.4.1 REFPROP软件介绍 |
2.4.2 Helmholtz能量状态方程 |
2.4.3 ECS模型方程 |
2.4.4 MBWR状态方程 |
2.4.5 混合工质的混合规则 |
2.5 定循环温度下的过冷分析 |
2.5.1 过冷过程指定 |
2.5.2 过冷工况指定 |
2.5.3 过冷后计算结果 |
2.6 本章小结 |
第三章 中高温热泵实验台的改造与搭建 |
3.1 实验系统原理 |
3.2 带过冷装置的高温热泵实验台 |
3.3 过冷器的设计与搭建 |
3.3.1 过冷器的设计计算 |
3.3.2 过冷器的搭建 |
3.3.3 过冷面积和过冷度关系分析 |
3.4 系统部件和技术参数介绍 |
3.5 热电偶的标定 |
3.6 实验目的 |
3.7 实验方案 |
3.7.1 不同过冷面积最佳充注量的实验方案 |
3.7.2 冷凝温度对热泵过冷性能影响的实验方案 |
3.7.3 过冷对系统性能的影响的实验方案 |
3.8 本章小结 |
第四章 实验结果与分析 |
4.1 工质最佳充注量实验分析 |
4.1.1 计算公式 |
4.1.2 A过冷面积下最佳充注量 |
4.1.3 B过冷面积下最佳充注量 |
4.1.4 全过冷面积下制冷最佳充注量 |
4.2 冷凝温度对热泵过冷性能影响实验 |
4.3 过冷对系统性能的影响 |
4.3.1 不同冷凝温度条件下,过冷对系统性能的影响 |
4.3.2 不同蒸发温度条件下,过冷对系统性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)纯电动汽车用跨临界CO2热泵空调系统仿真优化及实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 热泵空调系统的研究现状 |
1.2.1 制冷剂的发展趋势 |
1.2.2 热泵空调系统仿真的研究现状 |
1.2.3 喷气增焓技术的研究现状 |
1.2.4 汽车空调系统的研究现状 |
1.3 问题的提出与研究的设想 |
1.4 本文的主要内容及章节安排 |
2 纯电动汽车用跨临界CO_2单级压缩循环建模及仿真 |
2.1 建立跨临界CO_2单级压缩循环 |
2.2 物性模型 |
2.2.1 CO_2物性 |
2.2.2 乙二醇水溶液物性 |
2.3 零部件及单级压缩循环的模型建立 |
2.3.1 压缩机模型 |
2.3.2 气冷器模型 |
2.3.3 蒸发器模型 |
2.3.4 膨胀阀数学模型 |
2.3.5 跨临界CO_2单级压缩循环仿真模型 |
2.4 仿真条件 |
2.5 结果与分析 |
2.5.1 T_(gs1)对制热性能的影响 |
2.5.2 T_(gc1)对制冷性能的影响 |
2.6 本章小结 |
3 纯电动汽车用跨临界CO_2准二级压缩循环建模及仿真 |
3.1 建立跨临界CO_2准二级压缩循环 |
3.2 零部件及准二级压缩循环的模型建立 |
3.2.1 补气增焓压缩机数学模型 |
3.2.2 闪发器数学模型 |
3.2.3 准二级压缩循环仿真流程 |
3.3 仿真条件 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 n_(com)对系统性能的影响 |
3.4.2 T_(gs1)对准二级循环的性能的影响 |
3.4.3 不同循环的制热性能的对比 |
3.5 本章小结 |
4 纯电动汽车用跨临界CO_2热泵系统的实验装置设计 |
4.1 跨临界CO_2热泵空调系统实验装置设计 |
4.2 系统的热力计算 |
4.2.1 电动汽车的负荷计算 |
4.2.2 循环热力计算 |
4.3 试验台零部件设计与选型 |
4.3.1 压缩机 |
4.3.2 气冷器 |
4.3.3 电子膨胀阀 |
4.3.4 蒸发器 |
4.3.5 闪发器 |
4.3.6 气液分离器 |
4.3.7 其它零部件 |
4.4 跨临界CO_2热泵空调系统试验台的搭建 |
4.4.1 水循环 |
4.4.2 乙二醇水溶液循环 |
4.4.3 制冷剂循环 |
4.5 本章小结 |
5 纯电动汽车用热泵空调系统实验研究 |
5.1 实验目的与实验过程 |
5.1.1 实验目的 |
5.1.2 实验过程 |
5.2 数据处理与不确定度分析 |
5.2.1 数据处理 |
5.2.2 不确定度分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 排气压力对系统性能的影响 |
5.3.2 中间补气压力对系统性能的影响 |
5.3.3 运行工况对系统性能的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
(8)基于吹胀冷板的直冷电池热管理系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号与标记 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状与发展趋势 |
1.2.1 纯电动汽车电池热管理系统 |
1.2.2 直冷热管理系统仿真模型 |
1.3 目前存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 冷媒直冷热管理系统设计及测试台架搭建 |
2.1 直冷系统需求分析与方案设计 |
2.1.1 热管理系统需求 |
2.1.2 热管理系统原理 |
2.1.3 系统控制逻辑 |
2.2 直冷系统关键部件匹配设计 |
2.2.1 高压电动涡旋压缩机 |
2.2.2 舱外平行流微通道换热器 |
2.2.3 舱内平行流微通道换热器 |
2.2.4 蜂窝型流道单面吹胀直冷板 |
2.2.5 电子膨胀阀 |
2.2.6 其他零部件 |
2.3 直冷系统测试试验台搭建 |
2.4 测量系统及不确定度分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 冷媒直冷热管理系统的实验研究 |
3.1 实验方案 |
3.2 制冷剂充注量实验 |
3.3 吹胀冷板直冷系统性能测试与优化 |
3.3.1 直冷系统变工况实验 |
3.3.2 变工况吹胀冷板性能与机理分析 |
3.3.3 变工况吹胀冷板直冷系统性能与?分析 |
3.3.4 进出口形式对吹胀直冷板性能的影响 |
3.3.5 流道宽度对吹胀直冷板性能的影响 |
3.4 乘客舱冷却系统变工况实验 |
3.4.1 电子膨胀阀开度对制冷性能的影响 |
3.4.2 舱内送风参数对制冷性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 冷媒直冷热管理系统的仿真分析 |
4.1 系统模型建立与实验验证 |
4.1.1 模型简化与假设 |
4.1.2 压缩机模型建立与验证 |
4.1.3 换热器模型建立与验证 |
4.1.4 电池冷却系统模型建立与验证 |
4.1.5 膨胀阀模型建立与验证 |
4.1.6 系统仿真模型建立与验证 |
4.2 仿真结果与分析 |
4.2.1 单电池冷却系统极端工况性能 |
4.2.2 单电池冷却系统标准行驶瞬态工况性能 |
4.2.3 乘客舱冷却系统启停冷板性能研究 |
4.2.4 乘客舱送风风量对冷板性能影响 |
4.2.5 联调控制策略性能研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 研究工作总结 |
5.2 主要创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)采用低GWP制冷剂的电动汽车空调系统性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 汽车空调研究现状 |
1.2.2 R1234yf和R513a热物性研究现状 |
1.2.3 采用R1234yf及其混合物的汽车空调系统性能的研究现状 |
1.3 纯电动汽车空调存在问题及发展趋势 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 系统循环分析与性能仿真 |
2.1 整车热负荷计算 |
2.1.1 热负荷的来源 |
2.1.2 热负荷计算 |
2.2 汽车热泵空调系统循环分析 |
2.2.1 理论循环分析 |
2.2.2 实际循环分析 |
2.3 系统仿真建模原理 |
2.3.1 压缩机模型 |
2.3.2 换热器模型 |
2.3.3 膨胀阀模型 |
2.4 仿真模型的建立 |
2.5 仿真结果分析 |
2.6 本章小结 |
3 纯电动汽车热泵空调实验台设计 |
3.1 系统实验台架设计 |
3.1.1 实验目的 |
3.1.2 实验台架设计 |
3.2 部件选型 |
3.2.1 电动涡旋压缩机 |
3.2.2 HVAC总成 |
3.2.3 室外换热器总成 |
3.2.4 电子膨胀阀 |
3.2.5 高电压加热器 |
3.2.6 板式换热器 |
3.2.7 其他部件 |
3.3 测量和采集设备介绍 |
3.3.1 流量的测量 |
3.3.2 压力和温度的测量 |
3.3.3 实验测试及数据采集设备 |
3.3.4 误差分析 |
3.4 本章小结 |
4 系统性能实验研究 |
4.1 测试工况 |
4.2 最佳充注量实验 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 电子膨胀阀开度和压缩机转速的影响 |
4.3.2 不同工质的影响 |
4.4 本章小结 |
5 电动汽车热泵系统低温适应性分析 |
5.1 热泵系统低温性能衰减分析 |
5.2 准二级压缩热泵系统循环分析 |
5.3 准二级压缩热泵系统热力学分析 |
5.3.1 参数计算 |
5.3.2 热力学分析模型的设计 |
5.3.3 计算结果与分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)家庭废水资源化利用样机开发与性能试验(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 城镇居民生活用水现状 |
1.1.2 暖通空调与能源现状 |
1.1.3 暖通空调与环境现状 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 家庭生活废水梯级利用研究进展 |
1.2.2 家庭低品位余热循环利用研究进展 |
1.3 当前研究存在的问题 |
1.4 研究内容 |
2 家庭废水资源化利用方案及样机开发 |
2.1 家庭废水资源化利用方案 |
2.1.1 家庭能源需求 |
2.1.2 家庭废水资源化利用方案的提出 |
2.2 家庭废水梯级利用方案的可行性分析 |
2.2.1 废水梯级利用理论分析 |
2.2.2 家庭热能循环利用方案的可行性分析 |
2.3 家庭废水资源化利用系统概念机 |
2.4 家庭废水资源化利用系统样机开发 |
2.4.1 样机设计参数 |
2.4.2 凝固热换热器设计 |
2.4.3 家庭废水资源化利用系统其他部件选型 |
2.5 本章小结 |
3 家庭废水资源化利用样机性能测试平台的建设 |
3.1 试验目的 |
3.2 试验原理 |
3.3 试验系统 |
3.4 数据处理与误差分析 |
3.4.1 数据处理 |
3.4.2 误差分析 |
3.5 系统调试及热平衡校验 |
3.5.1 系统调试 |
3.5.2 系统热平衡校验 |
3.6 本章小结 |
4 家庭废水资源化利用系统非提取凝热情况下的运行特性试验研究 |
4.1 试验工况 |
4.2 不同热源形式下试验系统制热水的动态运行特性比较 |
4.3 不同热源形式下试验系统供暖的动态运行特性比较 |
4.4 不同冷却形式下试验系统制冷的动态运行特性比较 |
4.5 试验系统制冷水兼制热水的动态运行特性分析 |
4.6 本章小结 |
5 家庭废水资源化利用系统提取凝固热情况下的运行特性试验研究 |
5.1 试验工况 |
5.2 非实时除冰模式下家庭废水资源化利用系统的动态制热性能试验 |
5.2.1 家庭废水资源化利用系统提取凝固热的动态制热性能试验 |
5.2.2 初始水温对家庭废水资源化利用系统提取凝固热的制热性能的影响 |
5.2.3 热能循环量 |
5.3 实时除冰模式下家庭废水资源化利用系统的动态制热性能试验 |
5.3.1 家庭废水资源化利用系统提取凝固热的动态制热性能试验 |
5.3.2 初始水温对家庭废水资源化利用系统提取凝固热的制热性能的影响 |
5.3.3 热能循环量 |
5.4 非实时除冰与实时除冰模式下家庭废水资源化利用系统的动态制热性能比较 |
5.5 本章小结 |
6 家庭废水资源化利用系统经济性分析 |
6.1 节水经济性分析 |
6.2 能量循环及节能经济性分析 |
6.2.1 全年生活热水 |
6.2.2 全年冷热负荷 |
6.3 本样机与传统设备的全生命周期(LCC)费用对比 |
6.4 环保效益 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 主要符合表 |
附录B 建筑平面图 |
附录C 各种换热器优缺点 |
附录D 各种除冰技术优缺点 |
附录E 各种金属物性参数 |
附录F 压缩机模型的建立 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
四、解决采用板式换热器的热泵冷热水机组冷/热循环充注量差异的一种有效方法(论文参考文献)
- [1]空气源热泵过冷热交替除霜性能研究[D]. 刘青青. 南京理工大学, 2020(01)
- [2]某型纯电动汽车热泵空调集成式热管理系统构建及研究[D]. 黄世佩. 吉林大学, 2021(01)
- [3]分液型板式冷凝器传热特性研究[D]. 姚远. 广东工业大学, 2021
- [4]R410A多功能热泵换热器传热强化及其对系统性能影响机理研究[D]. 罗晴. 兰州理工大学, 2021
- [5]一种热回收型热泵冷热水机组的性能实验研究[D]. 孙艳红. 广州大学, 2020(02)
- [6]加过冷装置的以R245fa为工质的中高温热泵实验研究[D]. 邵阳. 天津商业大学, 2020(10)
- [7]纯电动汽车用跨临界CO2热泵空调系统仿真优化及实验研究[D]. 彭旭. 郑州大学, 2020(02)
- [8]基于吹胀冷板的直冷电池热管理系统研究[D]. 聂磊. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]采用低GWP制冷剂的电动汽车空调系统性能研究[D]. 张蓓乐. 河南理工大学, 2020(01)
- [10]家庭废水资源化利用样机开发与性能试验[D]. 郭晓超. 大连理工大学, 2019(03)