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制冷学报
中国制冷学会
制冷学报

中国制冷学会

吴元炜

双月刊

0253-4339

editor@car.org.cn

010-68711412

100142

北京海淀区阜成路67号银都大厦10层

制冷学报/Journal Journal of RefrigerationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要反映制冷科技领域中低温与超导，制冷机器与设备，食品冷冻、冷藏工艺，冷藏运输，空调工程，低温医学及器械等方面的科技新成果；交流实用技术；报道科技动态和信息以及学会学术技术活动情况，并承办广告业务。《制冷学报》创刊于1979年，为双月刊，每年6期，大16开本。
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    自复叠制冷系统及其组分分离、迁移与调控研究进展

    李银龙刘国强刘嘉瑞陈旗...
    1-17页
    查看更多>>摘要：自复叠制冷技术因具有较宽的制冷温区、结构简单且运行可靠等优势,在普冷及深冷领域具有广阔的应用前景.对自复叠制冷循环的新流程构建与混合工质多元化的研究已较为广泛,但如何主动调控系统内混合工质的组分质量分数进而提升系统性能一直是技术瓶颈和研究难点.首先综述了国内外关于自复叠制冷系统的总体研究现状,阐述了其循环流程构建的发展历程.然后,总结了影响系统效率的组分分离与组分偏移特性两方面的研究进展.文中从制冷循环改进与关键元件—气液分离器性能讨论了组分分离方面的研究,并总结了组分迁移的原因、组分迁移特性的研究现状及相积存的理论计算模型.在此基础上,介绍了现有研究中对于自复叠制冷系统工质组分质量分数调控的方法.通过总结自复叠制冷技术在以上4方面的研究现状,提出未来领域内应重点关注的研究方向——组分优化调控,为进一步提升自复叠制冷系统性能提供借鉴与参考.

    自复叠制冷混合工质组分分离组分迁移组分调控

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    涡轮压缩膨胀机的设计与性能分析

    田雨马国远刘帅领许树学...
    18-27页
    查看更多>>摘要：随着人们环境保护意识的加强,天然工质制冷剂重新受到研究人员的关注.空气是一种安全且对环境绝对友好的天然制冷剂,未来,压缩空气制冷循环有望成为传统蒸气压缩制冷循环的潜在替代品.压缩膨胀机作为压缩空气制冷的核心部件,其工作效率对机组性能有直接影响.为了设计出能够配合膨胀机高效工作的离心压缩机,需要对传统的设计方法进行一些修正.本文将质量、动量、能量守恒与射流尾迹区理论相结合,并将传统的离心压缩机相关参数推广到较低压力的范围中,提出了一种与现有的涡轮膨胀机相匹配的离心压缩机几何参数的设计方法.使用该方法为现有的膨胀机设计了对应的离心压缩机,并利用其他学者分析过的离心压缩机模型对该方法进行验证,利用计算流体力学方法(CFD)对压缩膨胀机变工况下的工作性能及对膨胀功的利用率进行模拟分析.按本方法设计的离心压缩机在设计工况下能够以高于92％的效率利用膨胀机的输出功.在变工况条件下能够以高于88％的效率利用膨胀机的输出功,并且在设计质量流量附近能够顺利运行.

    空气压缩制冷压缩膨胀机离心压缩机设计膨胀功利用率

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    双螺杆制冷压缩机排气压力脉动特性的实验研究

    孙时中周明龙陈文卿王闯...
    28-35页
    查看更多>>摘要：为研究一台冷水机组用双螺杆制冷压缩机的压力脉动特性,本文测录了压缩机压缩及排气过程的瞬态压力变化,解析其压力脉动频域特性,研究了运行转速和冷凝温度对压力脉动特性的影响,对比了压缩机采用变频与变滑阀两种容量调节方式在相同制冷量下的压力脉动、噪声和热力性能.研究结果表明:压缩腔压力脉动来源于转子工作容积内压力周期性升高,并受齿间多通道泄漏过程的影响;排气腔压力脉动来源于工作容积与排气腔的周期性连通与脱开,受排气压力及气体质量流量等因素影响.随着转速的升高,排气腔压力脉动从转速为1 380r/min时的58.6 kPa升至4 200 r/min时的141.0 kPa.随着冷凝温度的升高,压力脉动幅值从34 ℃时的132.0 kPa升至57℃时的314.0 kPa.在相同制冷量下与容调滑阀相比,双螺杆制冷压缩机采用变频的容量调节方式在压力脉动、噪声和热力性能方面均具有显著优势,压力脉动降低54.6％以上,噪声值下降2.9 dB(A)以上,COP提升5.5％以上.

    双螺杆制冷压缩机压力脉动噪声变频

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    泵驱动的制冷剂相变冷板冷却系统实验研究

    王泽嵩刘金平周易朱文杰...
    36-45页
    查看更多>>摘要：元器件的小型化和性能的提升使电子器件功率不断提高,优越的散热性能对于保证电子器件的可靠性具有重要意义.本文搭建了泵驱动的制冷剂相变冷板冷却实验系统,设计加工了 4块不同材质(铜、铝)和流道高度(10、15 mm)的相变冷板,对散热功率为200～1 000 W、热流密度为4.4-22.2 W/cm2的集中热源在制冷能力为3～11 kW和不同热源位置时的冷板换热性能、阻力特性及泵功耗进行了研究.结果表明:相变冷板换热性能优越,在应对散热量为1 kW、热流密度为22.2 W/cm2的集中热源时,传热系数最高可达26 kW/(m2.℃),在系统总阻力小于20 kPa、制冷剂泵功耗小于20 W时可以实现模拟热源表面与制冷剂温差小于15 ℃,可以利用天然冷源进行散热,实现节能;相变冷板的换热特性可由翅片效率计算式和Kandlikar传热关联式进行描述,使用理论公式计算出的冷板温差与实际值偏差小于1℃,可以指导冷板流道设计.

    泵驱动高热流密度相变冷却冷板传热特性R134a

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    板式换热器板内两相流动分配特性分析及优化

    魏文建徐国梁张志锋丁二刚...
    46-54页
    查看更多>>摘要：气液两相流体板内均匀流动分配是影响制冷用钎焊板式换热器性能的重要因素.本文通过计算流体力学数值模拟软件对两相制冷剂R410A在人字波和点波板内流动分配特性进行了研究,对比分析了两种板型压力分布、速度分布和液相体积比分布,发现人字波板压力、速度和液相分布相对均匀,板中心速度和液相分布略高于两侧,而点波板呈现进出口近侧流速显著高于远端而液相分布显著低于远端的分布特点.提出了用当量断面平均两相流量偏差和平均液相流量偏差对板内流动分配均匀性进行评价.结果表明:人字波板较点波板,气液两相侧向流动和分配较好,二者平均两相流量偏差分别为14.2％和39.6％,平均液相流量偏差分别为15.6％和41.3％.分析表明圆型点波结构流动方向上存在直通截面,侧向流动弱化,因气液流速差异导致两相过早分离,造成气相短路.能够控制直通截面大小和产生二次涡阶结构的"鱼鳞"点波结构可有效增强侧向扰动,改善点波板的气液两相表面流动和分配均匀性,其平均两相流量偏差和平均液相流量偏差分别为7.6％和8.9％.

    均匀分配数值模拟板式换热器蒸发器制冷剂

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    基于热电制冷的微流体线性降温特性研究

    王好卿孙东方高才程文龙...
    55-62页
    查看更多>>摘要：目前,微流体的精确线性降温是微流控技术在医学和生命科学等领域发展应用过程中面临的难题.为实现微流控芯片目标区域的线性降温,本文设计了基于热电制冷的微流体芯片温度调控系统,通过数值模拟和实验测试,实现了电流、制冷量及微流体温度之间的线性耦合响应.结果表明:常规恒定电流驱动热电制冷器时,微流体样品池降温过程线性度仅为0.598,采用单一函数非稳态电流可显著提升微流体降温的线性度,但在不同时间段仍存在冷量盈余与缺口,无法满足线性降温的精度要求.因此,将多种电流波形耦合获得了实现热电冷却微流体线性降温的非稳态过渡电流机制,最终实现了微流体在-19～26 ℃与24～42 ℃/min之间的线性降温,线性度在0.998 1以上,并通过实验验证了热电冷却微流体线性降温机制的准确性.

    热电制冷微流控线性降温降温速率非稳态电流

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    用于温室降温的透明辐射薄膜研究

    王晨曦邓芳芳邹豪杨荣贵...
    63-69页
    查看更多>>摘要：为了缓解夏季温室内高温导致的作物减产、绝产问题,本文给出了一种适用于夏季温室降温的辐射制冷薄膜.通过在常规近红外反射材料表面结合透明辐射层,可强化薄膜自身的天空辐射制冷效果.实验测试确定了该薄膜在不同波段的光学属性,其中光合有效辐射波段透射率为65.9％,近红外波段透射率为20.9％,中红外波段反射率为88.1％.利用温室环境模型对比不同材料覆盖下的温室气温与降温能耗.模拟结果表明:该薄膜可使上海地区密闭温室内部温度降低11.4 ℃,选择反射层与透明辐射层的降温贡献分别为6.8 ℃与4.6 ℃.使用该薄膜,可使主动降温温室的热泵能耗降低26.9％,节能增产效果显著.

    辐射制冷数值模拟光谱选择性红外辐射

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    太阳辐射作用下不同活动水平的室内人体传热特性及热舒适研究

    刘国丹乔美杰纪铱行胡松涛...
    70-78页
    查看更多>>摘要：太阳辐射是影响室内空调负荷的重要因素,当阳光直射人体时,影响人体与周围环境热交换,进而影响热感觉,人体处于热中性的环境温度的变化关乎空调系统能耗和人体热舒适.本研究在人工气候室进行冬季实验,利用太阳辐射模拟装置控制太阳辐射强度,受试者穿着典型服装,分别进行静坐与两种步速(3.2、5 km/h)活动,测试生理参数并进行热感觉问卷调查,分析太阳辐射与活动水平共同作用下,人体与周围环境间的传热特性,研究热舒适区偏移规律.结果表明:有太阳辐射时,随着活动强度增加,蒸发传热量占比增加,对流传热与辐射传热占比减小,热舒适区向下偏移,冬季人体维持舒适状态所需的环境温度降低.为该条件下空调室内设计参数的设定提供一定参考,使空调系统更节能.

    太阳辐射活动水平传热特性热舒适区热感觉

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    太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统性能研究

    石全成赵玉娇陈柳
    79-89页
    查看更多>>摘要：为解决传统开式转轮除湿空调系统再生排风能量浪费的问题,本文提出了可高效回收再生排风空气显热和潜热的太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统,利用TRNSYS软件对系统进行建模,模拟研究了冷水流量比和新风比对系统性能的影响和系统动态性能,并对模拟的准确性进行实验验证.结果表明:模拟结果与实验结果的相对误差最大为±9.8％.太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统的最优冷水流量比为1∶5∶4.系统在广州地区整个制冷季(6月1日—9月30日)平均电力COPe为 2.4,平均热力COPth为2.1,累计取水量为25.66 t,热回收量为9.70 MW.相比于太阳能驱动开式转轮除湿空调系统,太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统平均COPe和COPth分别提高42.1％和69.2％,CO2排放量减少29.3％.

    空气调节转轮除湿太阳能热回收TRNSYS模拟

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    基于转轮除湿的蒸发式过冷水制取流态冰方法的研究

    岳峥张小松
    90-100页
    查看更多>>摘要：本文围绕蒸发式过冷水制取流态冰,提出了一种新型的基于转轮除湿的流态冰制取系统,通过转轮除湿营造低水蒸气分压力环境,实现水滴的管外过冷,避免了传统过冷水法的冰堵问题和真空法能耗高的问题,并且同溶液除湿型制冰方法相比,系统设备简单且除湿效果更好,实现了水滴更大的过冷度,依靠系统自身的冷凝热即可满足转轮再生需求.构建了完整制冰系统并分别建立了转轮除湿模型、CO2热泵模型和蒸发制冰模型,通过模拟分析初步验证了系统的可行性与高效性,并研究了主要运行参数对系统性能的影响.结果表明:在最佳运行工况下,新型流态冰制取系统的制冰性能系数比传统过冷水法提高了25.9％,单周期制冰量提高了 4.3倍.

    蒸发转轮除湿流态冰CO2热泵性能系数

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