简介:为提高热虹吸管的传热效率,以低沸点制冷剂工质R410A为基准流体,通过添加不同比例的碳纳米管(CNTs)颗粒,经混合震荡,制备出不同质量分数的碳纳米管流体。将其用于热虹吸管强化传热,搭建了相应的试验平台,通过试验研究了不同质量分数的碳纳米管对热虹吸管传热性能以及管壁温度、管内压力等方面的影响。结果发现,碳纳米管颗粒的添加能够有效地改善热虹吸管的传热性能,等效对流传热系数平均提高40%以上,冷凝段顶端管壁温度升高9.9%以上,蒸发段与冷凝段管壁温差降低13.9%以上,冷凝段管内压力提高8%以上。建议在低温度工况下添加碳纳米管,且其质量分数不宜超过0.005%,以便获得较好的传热性能。
简介:实验探究了蒸气喷射准双级制冷系统中,气体喷射器进出口参数对喷射器喷射系数、COP和制冷量的影响,并与单级蒸气压缩制冷系统进行对比。实验数据显示:随着混合流体出口压力的增加,喷射系数和系统制冷量逐渐减小,而COP则先增加后减小;喷射系数、COP和制冷量随着工作流体压力的增加均呈现先增加后降低的趋势;随着引射流体压力的增加,喷射系数和制冷量均增加,COP先增加后减小;当蒸发温度到-31.4℃时(tk=35.0℃),单级蒸气压缩式制冷系统将不再产生冷量,而蒸气喷射准双级制冷系统可达到的最低蒸发温度为-36.5℃。
简介:建立了考虑外部有限速率传热过程和热源间热漏的不可逆半导体固态热离子制冷器模型,基于非平衡热力学和有限时间热力学理论导出了热离子制冷器的制冷率和制冷系数的表达式;对比分析了不可逆热离子制冷器与可逆热离子制冷器的发射电流密度特性、电极温度特性以及制冷系数特性;研究了不可逆系统的制冷率与制冷系数最优性能,得到了制冷率和制冷系数的最优运行区间;通过数值计算,详细讨论了外部传热以及内部导热、热源间热漏损失、热源温度、外加电压、半导体材料势垒等设计参数对热离子装置性能的影响。在总传热面积一定的条件下,进一步优化了高、低温侧换热器的面积分配以获得最佳的制冷率和制冷系数特性。结果表明,由于存在内部和外部的不可逆性,热离子装置的发射电流密度及制冷系数都会明显降低;不可逆半导体固态热离子制冷器的制冷率与制冷系数特性呈扭叶型;合理地选外加电压、势垒等参数,可以使制冷器设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。
简介:针对均质压燃(homogeneouschargecompressionignition,HCCI)技术仍存在着火时刻控制困难、燃烧不充分等问题,以天然气HCCI发动机为研究对象,通过建立HCCI单区模型,耦合CH4-O3反应机理,研究添加臭氧(O3)和一定臭氧浓度下初始参数对天然气HCCI发动机的燃烧过程和排放特性的影响。结果表明:添加O3可以使着火时刻提前,缸内温度和压力升高,且随着O3浓度增大效果越明显,增长幅度逐渐下降;提高进气温度使缸内压力峰值下降,当量比的增大使着火时刻延迟,提示可通过改变O3浓度和初始参数实现对燃烧相位的控制;O3浓度和发动机初始参数的增大均不同程度上促进了NOx排放。
简介:随着我国多气源天然气市场发展和整体供气管网的形成,多气源直接接入管网混输已成为必然,不同气质气源直接管道混气的技术问题亟待研究和解决。基于CFD模拟,对不同气源混合输运的气质扩散规律进行研究,为混输管网合理设计和准确设定气质监控点提供依据,以保证燃气管网系统的安全可靠运行。重点对典型混气管路(Y型管)的天然气气质扩散规律进行数值模拟,获得掺混流体剪切层质量传递特征和天然气气质扩散规律。根据混气湍流形态和质量浓度场分布特征,获得Y型管的三类混气类型。通过对气质扩散质量浓度的不均匀性理论分析和模拟结果的综合数据分析,建立了预测混气管道达到气质均匀的混合长度无因次准则方程,为工程设计提供理论方法和计算基础。