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吸收式制冷(热泵)循环流程研究进展 被引量:36
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作者 陈光明 石玉琦 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-22,共22页
吸收式制冷作为最早的人工制冷方法,诞生至今已有200多年。在民用和工业中的实际应用有60多年。近20余年来,吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展,并在制冷机市场上占有相当的份额,得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随... 吸收式制冷作为最早的人工制冷方法,诞生至今已有200多年。在民用和工业中的实际应用有60多年。近20余年来,吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展,并在制冷机市场上占有相当的份额,得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随着人类能源消耗量的不断增加,需要进一步深入研究新能源、分布式能源及能源的高效利用。余热、废热、可再生的太阳能、地热能等的利用使得热能驱动的吸收式制冷(热泵)技术得到越来越多的关注。与采用电驱动蒸气机械压缩式制冷(热泵)系统不同,吸收式制冷(热泵)技术可利用采用低品位热源的热能直接驱动,运行成本远低于电驱动系统。吸收式系统多采用H2O-LiB r溶液、NH3-H2O溶液等自然工质作为制冷剂,具有环境友好特性,同时具有安全、可无噪音运行、可靠性高等显著优点。但也具有占地面积大、初投资高,冷却负荷高,一次能源效率低(直燃形式)等不足。针对这些特性,现阶段的主要研究方向包括:循环设计优化、工质对选择、系统部件热质传递强化、系统控制策略优化等。狭义的吸收式循环是指闭式、溶液吸收制冷剂蒸气的吸收式制冷(热泵)循环。该类循环按照循环形式分类包括单吸收循环、多吸收循环和复合循环。单吸收循环主要包括基本单效吸收循环、扩散吸收循环、膜吸收循环、热变换器循环、重力驱动的阀切换循环以及自复叠循环;多吸收循环主要包括再吸收循环、多效循环、中间效循环、多级循环、中间级循环以及GAX循环;复合循环主要包括喷射-吸收复合、压缩-吸收复合和膨胀-吸收复合等复合形式。现有吸收式制冷技术研究热点主要包括且不局限于太阳能、中低温余热利用、冷热电联产、储能(蓄冷、蓄热),膜交换材料、高温下耐腐蚀材料,塑料热交换器等方面。吸收式循环现有循环结构的提出针对的是一定温度和浓度下循环,面对新的应用场景、新材料以及新吸收工质对,吸收式循环可以提出多种更高效、更宽热源驱动温度范围和溶液浓度范围的新循环。 展开更多
关键词 制冷循环 吸收式制冷 溴化锂 氨水 进展 综述
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降压过程对过冷水成核影响的理论和实验研究 被引量:1
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作者 黄根生 陈光明 +1 位作者 张绍志 蒋青 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期76-81,共6页
控制预冻阶段的过冷度对冷冻干燥制品品质的均一性以及后期干燥速率有重要影响。本文通过实验和理论研究了主动降压诱发过冷水成核过程中降压速率、预冷温度和终压等因素对小瓶内过冷水成核现象的影响。结果表明:常压下解除过冷度范围为... 控制预冻阶段的过冷度对冷冻干燥制品品质的均一性以及后期干燥速率有重要影响。本文通过实验和理论研究了主动降压诱发过冷水成核过程中降压速率、预冷温度和终压等因素对小瓶内过冷水成核现象的影响。结果表明:常压下解除过冷度范围为9~17℃,而在降压过程中解除过冷度范围为8~11℃;在5~20 k Pa/s内降压速率对成核影响不大;在100~400 Pa内终压越低,检测到的解除过冷度越低。计算分析表明,降压过程中水体表面及附近区域达到的最低温度可能是影响成核的关键因素。 展开更多
关键词 冷冻干燥 预冻 成核 降压 过冷水
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开式吸收式热泵系统的研究及应用进展 被引量:2
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作者 陈光明 丁亚琪 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-17,共17页
闭式蒸气吸收式热泵系统以热能和少量泵功驱动代替蒸气压缩热泵系统的压缩机驱动,分别实现工质的流动和内能的增加,节省了高品位电能的压缩功。开式吸收式系统相比于闭式吸收式热泵(制冷)系统,以蒸气压差和温度差同时驱动的直接接触式... 闭式蒸气吸收式热泵系统以热能和少量泵功驱动代替蒸气压缩热泵系统的压缩机驱动,分别实现工质的流动和内能的增加,节省了高品位电能的压缩功。开式吸收式系统相比于闭式吸收式热泵(制冷)系统,以蒸气压差和温度差同时驱动的直接接触式传热传质代替闭式系统温差驱动的间接传热,实现系统与外界环境的热质交换。针对开式吸收式系统的研究目前主要为不同应用相关研究,在闭式吸收系统的基础上精简结构,优化性能。本文主要从工质对、构型、部件三个方面总结目前开式吸收式系统的研究进展。因开式吸收式系统常与环境发生物质交换,对其工质对的研究需要在蒸气压低、不易结晶等传统吸收式工质对需要的物性基础上,更强调腐蚀性低、环境友好等特性。广义的开式吸收式系统有D型、AD型、ADC型、EAD型、EADC型5种基本构型,本文总结了5种基本构型在直接蒸发冷却制冷、气体除湿加湿处理、热湿气体潜热回收、制冷制热、蒸馏提纯等不同应用领域的研究。与闭式吸收式系统相比,强化环境与系统的传热传质是开式吸收式系统的研究重点。对于直接接触式传热传质部件,填料塔仍然是绝热开式吸收器/发生器的主要形式,基于膜的非直接接触式吸收/发生换热器作为直接接触式换热器的替代部件,其传热传质系数相对于直接接触式换热器仍有待提高。 展开更多
关键词 吸收式热泵 综述 开式吸收式 溶液除湿 传热传质部件 应用研究
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液氢容器真空夹层氢吸附剂研究进展 被引量:1
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作者 刘磊 潘权稳 +5 位作者 王博 赵钦宇 江龙 何远新 周伟明 甘智华 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2194-2203,共10页
基于液氢容器高效氢吸附剂对使用方式、材料改性、性能评价和用量计算的需求,讨论真空夹层中的气体负荷来源和真空寿命,总结液氢容器常用氢吸附剂的种类、材料以及吸附性能研究方法.真空夹层主要的残余气体是材料放出的氢气,通过合理使... 基于液氢容器高效氢吸附剂对使用方式、材料改性、性能评价和用量计算的需求,讨论真空夹层中的气体负荷来源和真空寿命,总结液氢容器常用氢吸附剂的种类、材料以及吸附性能研究方法.真空夹层主要的残余气体是材料放出的氢气,通过合理使用吸附剂可以显著延长容器寿命.根据吸气机理可将氢吸附剂分为低温吸附剂、金属氧化物、离子交换沸石分子筛和非蒸散型吸气剂4类,并从实验测试和理论模型2个方面总结了吸附性能的研究方法. 展开更多
关键词 氢能 液氢容器 真空多层绝热 氢吸附剂 吸附性能
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不同电子氟化液对浸没式相变冷却系统性能的影响 被引量:17
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作者 吴曦蕾 刘滢 +4 位作者 倪航 黄炯亮 郭豪文 庄园 韩晓红 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期74-82,共9页
为满足数据中心日益增长的热管理需求,本文采用了浸没式相变冷却技术,建立了浸没式相变冷却系统的性能模型,对4种常用电子氟化液进行模拟,以验证这4种工质对浸没式相变冷却系统性能的影响。模拟计算结果表明:1)4种电子氟化液中,D-1适用... 为满足数据中心日益增长的热管理需求,本文采用了浸没式相变冷却技术,建立了浸没式相变冷却系统的性能模型,对4种常用电子氟化液进行模拟,以验证这4种工质对浸没式相变冷却系统性能的影响。模拟计算结果表明:1)4种电子氟化液中,D-1适用压力范围最广,启动所需要的热流密度值最小,但最大散热能力弱于FC-72和HFE-7100,综合性能较强;2)随着流速的增大,冷却水所能携带的热量最终趋于稳定,不同电子氟化液对管内冷却水压降的影响基本相同;3)提高冷却水进口温度,有利于出口冷却水的能量回收利用,但系统散热效果不佳;降低冷却水进口温度,有利于增大传热温差从而提高散热能力,但可能会出现冷量利用效率较低的问题;4)模拟计算所得的曲线图中,在相同冷却水进口温度、冷却水流速等条件下,D-1蒸气环境中冷却水携带的热量、进出口温升曲线均与Novec 649接近或基本重合,因而可在浸没式相变冷却中替代Novec 649发挥较好的散热效用。 展开更多
关键词 数据中心 浸没式相变冷却系统 电子氟化液 性能模拟
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两级节流双循环耦合冰箱节能研究 被引量:1
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作者 王亚聪 唐黎明 +2 位作者 邬晗晖 陈光明 陈琪 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期131-137,共7页
双循环耦合冰箱在系统耦合运行时,冷冻循环冷凝压力下降,冷凝器出口制冷剂未完全冷凝,冷藏循环提供的冷量被用来处理未完全冷凝的制冷剂,系统难以发挥设计的节能能力。为解决该问题,本文提出一种两级节流双循环耦合系统,在冷冻冷凝器和... 双循环耦合冰箱在系统耦合运行时,冷冻循环冷凝压力下降,冷凝器出口制冷剂未完全冷凝,冷藏循环提供的冷量被用来处理未完全冷凝的制冷剂,系统难以发挥设计的节能能力。为解决该问题,本文提出一种两级节流双循环耦合系统,在冷冻冷凝器和耦合过冷器之间添加节流装置,使系统能够发挥相应的节能作用。本文制冷剂选取R600a,在环境温度为25℃,冷冻室温度为-18℃的条件下,通过Matlab模拟系统实际运行状态并搭建实验装置进行验证。研究结果表明:在设计工况下,系统单独运行和耦合运行均能够保证冰箱稳定运行,同时耦合运行状态的COP比独立运行状态提升约9%。 展开更多
关键词 压缩式制冷循环 双循环耦合 两级节流 冰箱
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