摘要：针对余热的有效利用,建立了有机朗肯循环-复叠式制冷系统的热力学模型,其中:有机朗肯循环系统分别采用R123、R1234ze、R245fa、R600a、RC318、R141b等六种工质;复叠式制冷系统分别采用R22/R23、R404/R23、R290/R744、R717/R744等四种工质对。选择系统?效率作为性能评价指标,运用热力学第二定律研究系统运行参数对系统?效率的影响,分析了系统各部件的?损失,并指出了能量利用的薄弱环节,提出了有效提高系统性能的建议,为系统的优化提供参考。结果表明,对系统?效率而言,R141b和R717/R744是最佳工质。系统主要部件按?损失大小依次为凝汽器、膨胀机、高温级冷凝器、发生器、高温级压缩机、低温级蒸发器、蒸发冷凝器。尽可能提高压缩机的等熵效率,优化设计换热器的结构,减小传热温差,才能减少不可逆损失,提高换热器的?效率。

摘要：为揭示冷凝器流程数和放置形式对热泵空调系统制冷性能的影响,课题组设计了热泵空调系统制冷实验。通过实验研究了不同流程数和放置形式的冷凝器对系统制冷量、能效比R_(EE)和出风温度等参数的影响;通过红外热像仪记录了冷凝器表面温度分布特性,并采用Otsu算法分析了冷凝器高温区域面积占比。研究结果表明:二流程倒置较其他布置方案有更大的制冷量,更高的R_(EE)值以及更低的出风温度;二流程布置方案较三流程有较低的冷凝压力,较低的压比以及较小的压缩机进出口比功;不同流程、不同放置形式的微通道冷凝器,其表面温度分布有差异,二流程较三流程温度分布均匀性好;二流程倒置时高温面积占比大,压缩机转速为4000 r/min时,冷凝器高温区域占比达62.1%。选用倒置形式的二流程微通道换热器作为冷凝器,可有效提升热泵空调系统制冷效果。

摘要：采用HYSYS软件模拟研究了两种不同组分的油气在增压条件下的冷凝特性,分析了增压冷凝处理对油气回收率、尾气浓度、除水率的影响。研究表明,在不同温区内,增压对油气冷凝所产生的影响不尽相同,在20^-40℃温区内,增压可以显著地提高油气的回收率和除水率,降低尾气浓度,而在-40^-80℃内,增压所带来的影响逐渐减小,对于-80^-120℃温区,增压造成的影响已经微乎其微。因此适当增压可以提高高温区段的油气冷凝回收量,减少中、低温区冷凝负荷,在满足国家油气排放标准的情况下,提升制冷系统的制冷温区。由此提出了一种增压油气冷凝回收系统,并对其进行了循环性能分析,模拟计算得出系统COP为1.253。同时针对尾气冷量直接排放所造成的冷量浪费,设计了一种回收余冷的增压系统。结果表明,带有余冷回收的系统,单级压缩制冷系统和两级自复叠制冷系统所用的制冷剂流量分别减少了9.3%和53.5%,减少了制冷剂的用量,同时与无余冷回收相比,整个制冷系统的COP提高了8.9%,系统的运行效率得到了优化。

摘要：微风速流场的测量是室内环境有效控制的关键,热膜微风速计测量精度的角度效应主要包括偏角效应和俯角效应。为了准确测量室内环境流场的分布,需要对热膜微风速计的结构进行优化设计,对3种结构的试验结果表明,俯角效应对风速测量的影响大于偏角效应对风速的影响,通过调整热膜的宽度可以减少上述两种角度效应对测量精度的影响,但是热膜过宽或过窄都会使测量精度降低,所以要合理地调整热膜宽度。

摘要：虚拟设计与仿真基于现代化信息技术,不仅兼具开放性与高效性,极大拓展学习资源和空间,亦可对传统教学模式起到有效的支撑与延伸作用。结合叶轮机械类本科专业教学中的具体实践与应用,通过平台特点、功能模块内涵与外延、教学实施过程与步骤,分析了虚拟设计与仿真在提升课程质量、培养学生自主学习能力和创新思维、感知现代先进设计技术等方面的积极作用,旨在探索更为高效的“教与学”理论/实验教学新途径。

摘要：叶片是风力机的重要构件,对其合理设计十分重要。总结了叶片的设计流程,并选择合理的设计参数,设计出兆瓦级风力机的叶片;在三维绘图软件中建模;应用有限元法,选定叶片的材料参数,在有限元软件中对叶片进行模态分析,确定了叶片的各阶模态振型及各阶频率,并对比分析叶片各阶模态振型结果。结果表明,叶片的固有频率范围与外界的激励的频率范围不重合,因此避免了共振破坏的发生。

摘要：高含水率是制约污水污泥处理处置的关键因素之一。水热炭化(Hydrothermal carbonization,HTC)是处理高含水物料的有效手段。本文综述了污泥水热炭化机理,对水热炭化固体产物——水热焦(Hydrochar)的脱水干燥特性、燃料及燃烧特性、气化特性、氮磷元素的迁移转化机理、重金属迁移转化机理和典型污水污泥水热炭化工艺能量进行分析。基于吉布斯自由能最小化原理,研究了水热炭化温度和水热炭化时间对水热焦气化特性的影响,发现在200℃和30 min时,碳转化率和冷煤气效率分别达到93.9%和64.38%,水热焦气化特性最佳。最后指出,在污水污泥协同水热炭化、磷形态准确分析及定向转化、水热焦气化机理和耦合水热炭化的污泥气化/焚烧工艺能量、经济和环境评价等方面急待开展研究,最终为实现污泥的减量化、能源化和清洁化高效利用提供科学指导。

摘要：以芯片最高温度为试验指标,翅片高度、翅片厚度和翅片数目为影响因素,对平直型散热器进行正交设计和数值模拟,求出在影响因素的范围内平直型散热器的最佳结构参数。通过对正交试验结果的极差分析,找出散热器影响因素的主次顺序。并通过对优选出的散热器结构和原来的一款散热器进行流场和温度场的对比分析。

摘要：叶片是风力机的重要部件,总结叶片设计流程,选择合理设计参数,设计出3 MW水平轴风力机叶片。因叶片为一易发生振动的细长弹性体,且叶尖小翼虽可增加风力机的输出功率,但必然对叶片的结构强度产生影响。因此对叶片进行重力预应力模态分析,确定叶片的各阶模态振型、频率、最大变形量及最大应力,得出叶尖小翼对叶片模态分析结果的影响。

摘要：为了获得1.5 W@40 K的制冷性能,设计了一台双级斯特林制冷机。建立了双级斯特林制冷机的Sage一维整机模型,并进行数值模拟。在限制频率和排出器长度条件下,对双级斯特林制冷机的热力学和动力学参数进行了优化设计,优化后的双级斯特林制冷机在达到所要求的1.5 W@40 K的制冷性能时,其膨胀机效率为2.72%。