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天然气提氦工艺关键技术研究进展
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作者 谢福寿 杨迪 +1 位作者 陈兵 韩泽 《天然气工业》 北大核心 2025年第4期155-169,共15页
中国氦气资源匮乏,如何从天然气中高效、低成本提取氦气是缓解氦气资源紧张的主要途径。为此,全面系统梳理归纳了从天然气中提取氦气最常用的3种技术,即低温法、变压吸附法和膜分离法,并介绍了各技术的特点。天然气提纯氦气的方式有很多... 中国氦气资源匮乏,如何从天然气中高效、低成本提取氦气是缓解氦气资源紧张的主要途径。为此,全面系统梳理归纳了从天然气中提取氦气最常用的3种技术,即低温法、变压吸附法和膜分离法,并介绍了各技术的特点。天然气提纯氦气的方式有很多,工艺设计时需要针对不同原料气组成以及参数对不同的提氦工艺技术进行筛选、集成和具体论证,在保证氦气回收率和纯度前提下,亟需形成提取氦气成本最低的工艺流程。研究结果表明:①低温法是通过沸点差异来实现与其他气体的分离,考虑天然气组分及经济性,通常应用在初步的提纯并得到液化天然气;②变压吸附法是利用吸附剂对气体的选择性吸附进行分离,通常使用在最终提纯;③膜分离法是利用膜根据气体分子大小差异进行分离,由于其能耗低、纯度相对较低等特点通常与其他技术耦合使用,具体选择与实际相结合。结论认为:①结合天然气液化联产提出的主动式+被动式新型氦气提取技术,其粗氦回收率超过99%,后续集成其他技术进行纯化,可得到纯度超过99.99%的高纯氦气,该技术既采用了BOG提氦(即被动式提氦)技术,又避免了由于环境影响造成的提氦不连续;②通过归纳总结3种提氦工艺的适用范围和阶段,同时提出的主动式+被动式新型天然气提氦耦合天然气液化工艺技术,可以为中国提氦行业的高质量发展提供新思路。 展开更多
关键词 天然气提氦 低温法 变压吸附法 膜分离法 BOG 主动式+被动式
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斯特林制冷机压缩机固有频率的理论与实验研究 被引量:10
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作者 刘冬毓 吴亦农 +1 位作者 王维扬 陈纯正 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1320-1324,共5页
为了提高斯特林制冷机的制冷效率,提出了一个新的更准确的压缩机固有频率计算公式,并详细介绍了推导该公式的思想和方法.在分析活塞受力尤其是气体力的基础上建立了压缩活塞的运动方程,采用旋转矢量分解的方法阐述了气体力的作用机理和... 为了提高斯特林制冷机的制冷效率,提出了一个新的更准确的压缩机固有频率计算公式,并详细介绍了推导该公式的思想和方法.在分析活塞受力尤其是气体力的基础上建立了压缩活塞的运动方程,采用旋转矢量分解的方法阐述了气体力的作用机理和物理意义,认为气体既起到气体弹簧又起到吸收压缩功的作用,从而推导出压缩机系统刚度、固有频率的计算公式.以2 W@80 K牛津型斯特林制冷机为例,实验验证了该计算公式的准确性,与其他现有公式相比,该公式的计算结果与实验值更为一致.并通过不同压缩机负载的实验,验证了对气体力的理论分析. 展开更多
关键词 斯特林制冷机 压缩机 固有频率
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空气制冷机非稳态降温特性研究 被引量:3
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作者 夏葵 姚艳霞 +2 位作者 杨金焕 王可 陈纯正 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期25-32,共8页
以逆布雷顿回冷循环为实验流程,对实验工况下的空气制冷机非稳态降温特性进行了实验研究。建立了回冷空气制冷机非稳态数学模型,经与实验结果对比,验证了所建数学模型的合理性及实用性。研究结果为以后小型空气制冷机系统的开发和应用... 以逆布雷顿回冷循环为实验流程,对实验工况下的空气制冷机非稳态降温特性进行了实验研究。建立了回冷空气制冷机非稳态数学模型,经与实验结果对比,验证了所建数学模型的合理性及实用性。研究结果为以后小型空气制冷机系统的开发和应用奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 空气制冷机 非稳态降温特性 逆布雷顿回冷循环 数学模型
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一种新型机械过冷喷射制冷系统的理论研究 被引量:2
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作者 任云锋 鱼剑琳 厉彦忠 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期164-168,共5页
提出了一种新型机械过冷喷射制冷系统(NERS).该循环系统引入了一个辅助的液体-气体射流泵,通过消耗少量泵功,对冷凝器出来的液体进行过冷.与常规喷射制冷系统(CERS)相比,该系统可以有较大的过冷度.建立了新系统的数学模型,... 提出了一种新型机械过冷喷射制冷系统(NERS).该循环系统引入了一个辅助的液体-气体射流泵,通过消耗少量泵功,对冷凝器出来的液体进行过冷.与常规喷射制冷系统(CERS)相比,该系统可以有较大的过冷度.建立了新系统的数学模型,并针对环保制冷荆R600a和R152a两种工质进行了模拟计算.重点分析了发生器温度和机械过冷度对新循环性能的影响,并与常规喷射制冷循环进行了性能比较.计算结果表明,新循环能有效提高系统的性能系数(COP).对于制冷剂R600a和R152a,新循环COP比常规循环可分别提高约12%和11%.尽管新循环消耗的泵功稍有增加,但从炯的角度分析,新循环可以节约7%-8%的输入(火用).对一定的制冷剂和工况.有相应的最佳机械过冷度存在. 展开更多
关键词 机械过冷 喷射制冷 射流泵
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低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展 被引量:3
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作者 王哲 韩凤翚 +2 位作者 纪玉龙 李文华 厉彦忠 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期621-634,共14页
针对多股流体流动换热、复杂翅片结构优化、多重通道排布匹配以及低温工程应用等特点,本文归纳分析了低温多股流板翅式换热器结构设计中凸显的流股换热匹配、通道分配排列、多物理场叠加以及低温特殊工况下的应用等问题。总结了在通道... 针对多股流体流动换热、复杂翅片结构优化、多重通道排布匹配以及低温工程应用等特点,本文归纳分析了低温多股流板翅式换热器结构设计中凸显的流股换热匹配、通道分配排列、多物理场叠加以及低温特殊工况下的应用等问题。总结了在通道结构优化与零部件设计中,通过翅片通道传热流动特性及相关性能评价方法来指导结构选型。文章还深入分析国内外现状,讨论了板翅式换热器的研究热点与发展方向。文章指出低温多股流板翅式换热器应用于大型空分等石化工业流程中优势明显,可显著提高气体液化率,降低实际能耗,进而提升系统运行效率。因此,对于实际应用中可能遇到的设计问题,应考虑结合局部换热网络与多流股匹配、翅片结构设计与通道排列算法优化、多场仿真与试验研究等手段形成合理优化方法和设计框架,来摆脱目前传统经验试凑所带来的限制。 展开更多
关键词 多股流板翅式换热器 流股匹配 翅片结构 通道排列 优化设计 低温应用
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液化天然气冷量的特性及在汽车制冷中的回收利用 被引量:13
6
作者 王强 厉彦忠 陈曦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期294-297,共4页
对“绿色”汽车燃料———液化天然气 (LNG)具有的冷量及其影响因素进行了分析 .结果表明 :在不同系统压力下 ,随着环境温度的升高 ,LNG冷量不断增大 ;在同一环境温度下 ,随着系统压力的增大 ,LNG冷量迅速降低 ,当压力p大于 2MPa... 对“绿色”汽车燃料———液化天然气 (LNG)具有的冷量及其影响因素进行了分析 .结果表明 :在不同系统压力下 ,随着环境温度的升高 ,LNG冷量不断增大 ;在同一环境温度下 ,随着系统压力的增大 ,LNG冷量迅速降低 ,当压力p大于 2MPa时 ,LNG冷量已经很小 .基于LNG冷量特性 ,首次提出将该冷量进行回收 ,用于汽车制冷 (如低温冷冻、冷藏或汽车空调 ) ,以替代传统的蒸汽压缩制冷装置 ,减少额外功的输入 ,从而节约大量的能源 ,同时还可以有效减少噪声污染 ,避免氟里昂制冷剂泄漏造成的臭氧层破坏及温室效应 。 展开更多
关键词 液化天然气 冷量Yong 汽车制冷 回收利用 汽车燃料 系统压力 环境温度
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LNG低温冷藏车在我国的发展优势 被引量:10
7
作者 谭宏博 厉彦忠 +1 位作者 程向华 田宝聪 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期120-122,共3页
我国每年有大量的易腐货物浪费在运输途中,大力发展冷藏运输业、提高公路冷藏货物运输比例势在必行,开展节能环保型冷藏车研究具有重大意义。在总结我国冷藏车发展现状和趋势的基础上,提出发展利用液化天然气气化复温过程所释放冷量制冷... 我国每年有大量的易腐货物浪费在运输途中,大力发展冷藏运输业、提高公路冷藏货物运输比例势在必行,开展节能环保型冷藏车研究具有重大意义。在总结我国冷藏车发展现状和趋势的基础上,提出发展利用液化天然气气化复温过程所释放冷量制冷的LNG冷藏车,分析LNG作为冷藏车燃料和LNG为冷藏车提供冷量的可行性和优越性。结果表明:LNG冷藏车具有清洁环保和节约能源的双重优点,LNG气化复温所提供的冷量能够满足冷藏车制冷量需求,节能效果明显,具有显著的经济和社会效益。 展开更多
关键词 液化天然气 冷藏车 冷量回收 节能
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新型弹性箔片动压气体止推轴承启停性能的研究 被引量:4
8
作者 林韶宁 姚艳霞 +2 位作者 朱朝辉 侯予 陈纯正 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期28-30,共3页
在多功能气体轴承试验台上对西安交通大学制冷与低温工程研究所开发的新型弹性箔片动压气体止推轴承进行了启停性能的试验研究。分析了箔片材料的选择和表面的处理对新型弹性箔片动压气体轴承启停性能的影响。试验结果表明经过表面处理... 在多功能气体轴承试验台上对西安交通大学制冷与低温工程研究所开发的新型弹性箔片动压气体止推轴承进行了启停性能的试验研究。分析了箔片材料的选择和表面的处理对新型弹性箔片动压气体轴承启停性能的影响。试验结果表明经过表面处理的新型弹性箔片动压气体止推轴承具有较好的启停性能和稳定性。 展开更多
关键词 气体止推轴承 动压气体轴承 试验台 多功能 试验结果 西安交通大学 表面 新型 弹性 片材
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板翅式换热器入口流场的模拟及实验研究 被引量:5
9
作者 文键 厉彦忠 +1 位作者 周爱民 马岩松 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期24-27,共4页
利用PIV粒子图像测速仪和CFD数值模拟的方法,对板翅式换热器入口结构改进前后的流场进行了研究,发现其内部流场的流动与分布规律。由于原始入口结构的不合理导致漩涡、回流等现象存在,使得其内部的物流分配极不均匀。而对于添加了打孔... 利用PIV粒子图像测速仪和CFD数值模拟的方法,对板翅式换热器入口结构改进前后的流场进行了研究,发现其内部流场的流动与分布规律。由于原始入口结构的不合理导致漩涡、回流等现象存在,使得其内部的物流分配极不均匀。而对于添加了打孔挡板的改进型结构,物流分配的均匀性有了很大改善。实验结果和数值计算结果吻合良好,不仅验证了计算模型的正确性,而且证明PIV技术适合于研究复杂的流动结构。 展开更多
关键词 板翅式换热器 PIV 数值模拟 结构优化
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弦月形通道在太阳能空调系统中的强化传热研究 被引量:7
10
作者 王强 张小艳 +1 位作者 吴裕远 郑宏飞 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期18-22,共5页
研究表明 ,弦月形通道的特殊结构可以有效促进Li-Br溶液的沸腾 ,降低溶液过热度 ,强化传热、传质过程 ,相同工况下的换热量是环形通道的 2~ 3倍 ,使太阳能小型溴化锂吸收式空调系统在 70~ 80℃加热水温度下就可以正常运行。弦月形通... 研究表明 ,弦月形通道的特殊结构可以有效促进Li-Br溶液的沸腾 ,降低溶液过热度 ,强化传热、传质过程 ,相同工况下的换热量是环形通道的 2~ 3倍 ,使太阳能小型溴化锂吸收式空调系统在 70~ 80℃加热水温度下就可以正常运行。弦月形通道偏心特性尺寸S对通道内Li-Br溶液的流动与换热影响很大 ,实验结果表明 :di=19mm和d0 =32mm的铜管构成的弦月形通道的提升效果较好。 展开更多
关键词 弦月形通道 太阳能空调系统 强化传热 无泵溴化锂吸收式制冷机
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可倾瓦径向气体轴承的静动特性的理论研究 被引量:7
11
作者 王林忠 侯予 陈纯正 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期84-87,共4页
运用小扰动法和线性PH的思想,采用有限差分亚松弛的数值方法求解了可倾瓦径向动压气体轴承单块瓦的静、动特性方程。通过比较,得出一系列静特性参数和16个动特性参数,并讨论了影响静、动特性参数变化的因素。计算数据表明,轴承数和轴颈... 运用小扰动法和线性PH的思想,采用有限差分亚松弛的数值方法求解了可倾瓦径向动压气体轴承单块瓦的静、动特性方程。通过比较,得出一系列静特性参数和16个动特性参数,并讨论了影响静、动特性参数变化的因素。计算数据表明,轴承数和轴颈偏心率对轴承静态和动态特性的影响较大,并且瓦片参数取值推荐为L/D=1.0,α/β=0.65。 展开更多
关键词 可倾瓦 气体轴承 静动特性
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透平膨胀制冷在高温矿井降温中的应用 被引量:9
12
作者 张朝昌 厉彦忠 +2 位作者 苏林 徐东来 朱兴明 《西安科技学院学报》 CAS 北大核心 2003年第4期397-399,440,共4页
高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题,严重影响掘进工程作业进度,危害工人的身体健康,目前所采用的降温措施效果都不理想。首次提出利用井下作业所用高压空气作为制冷工质,通过透平膨胀机等熵膨胀降温,来达到降温除湿的目的。所设计... 高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题,严重影响掘进工程作业进度,危害工人的身体健康,目前所采用的降温措施效果都不理想。首次提出利用井下作业所用高压空气作为制冷工质,通过透平膨胀机等熵膨胀降温,来达到降温除湿的目的。所设计的系统流程简单,技术可靠,对于解决井下高温热害问题具有重要的实用意义。开展等熵膨胀制冷技术用于井下空调系统的研究,也具有重要的学术价值。 展开更多
关键词 巷道掘进 膨胀制冷 矿井降温 高温热害 高温矿井 透平膨胀机
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复合制冷系统辐射制冷器的设计与理论分析 被引量:2
13
作者 王小军 潘雁频 施宝毅 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期37-43,共7页
提出了两种可适用于复合制冷系统的辐冷器方案,详细介绍了其具体结构特点。建立了两种方案辐冷器的热物理模型,并进行了热设计计算。通过对计算结果的深入研究,分析了两种方案辐冷器的工作特性,并最终确定了最佳辐冷器结构。
关键词 复合制冷系统 辐射制冷器 机械制冷机 热物理模型
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高温矿井独头掘进面降温技术研究与方案对比 被引量:4
14
作者 宋桂梅 张朝昌 《矿业安全与环保》 北大核心 2006年第1期43-45,共3页
为解决高温矿井独头掘进工作面的高温热害问题,提出多种降温技术方案,并设计出每一种方案的系统流程,通过流程计算对各个方案的特点进行分析对比,对实际工程应用有一定的指导作用。
关键词 矿井降温 通风 压气节流 压缩制冷 膨胀制冷
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LNG在汽车工业中的发展优势 被引量:35
15
作者 王强 历彦忠 +1 位作者 张哲 焦安军 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期93-96,共4页
目前 ,用作汽车燃料的天然气大多是以压缩天然气 (CNG)的形式存储的 ,而且车用系统发展也较为成熟。CNG是将天然气在常态下压缩并存储在 2 0MPa以上的高压罐内 ,因而储罐体积较大 ,强度、安全性要求高 ,增加车辆自重 ,一次行驶里程短 ,... 目前 ,用作汽车燃料的天然气大多是以压缩天然气 (CNG)的形式存储的 ,而且车用系统发展也较为成熟。CNG是将天然气在常态下压缩并存储在 2 0MPa以上的高压罐内 ,因而储罐体积较大 ,强度、安全性要求高 ,增加车辆自重 ,一次行驶里程短 ,且充气时间较长 ,这在很大程度上制约了天然气汽车的发展。从实用效果上看 ,液化天然气 (LNG)占用体积小、能量存储密度大、燃烧性能好、热值高、一次充灌行驶里程长 ,较之CNG更适合用作汽车燃料。此外 ,存储在 1 1 0K低温下的LNG ,具有大量的冷能 ,将该冷能回收用于汽车空调或低温冷藏车的冷藏运输过程 。 展开更多
关键词 LNG 汽车工业 液化天然气 发动机燃料 燃料能 燃烧热 安全系数 能量回收 环境保护
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液化天然气(LNG)冷能回收及其利用 被引量:43
16
作者 王强 厉彦忠 张朝昌 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期28-31,42,共5页
LNG存储在 1 1 0K的低温下 ,蕴藏着大量的冷能。将LNG冷能回收可用于空分、发电、制造干冰、低温冷库以及汽车冷藏、汽车空调等领域。这不仅有效回收、利用了能源 ,而且减少了机械制冷造成的大量电能消耗 。
关键词 液化天然气 LNG 冷能回收 利用 存储
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LNG汽车冷能回收空调系统 被引量:25
17
作者 王强 厉彦忠 殷秀娓 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期124-126,共3页
绿色汽车燃料——液化天然气(LNG)具有大量的冷能,将该冷能回收用于汽车空调具有节能和环保的双重意义。为此,针对LNG冷量回收过程中的大温差换热关键技术,提出了带有蓄冷功能的多级冷能回收汽车空调系统,并对该系统进行了模块化数值分... 绿色汽车燃料——液化天然气(LNG)具有大量的冷能,将该冷能回收用于汽车空调具有节能和环保的双重意义。为此,针对LNG冷量回收过程中的大温差换热关键技术,提出了带有蓄冷功能的多级冷能回收汽车空调系统,并对该系统进行了模块化数值分析;进而初步研究了空冷器中乙二醇溶液进出口温度及流量对风温的影响。结果表明,板翅换热器出口乙二醇溶液温度在275K左右,乙二醇溶液流量保持在100L/h左右较为合适。这为系统中各换热器进出口温度及结构参数的确定,以及进一步开展实验研究提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 液化天然气 汽车 冷能 回收 空调系统 换热 数值分析 汽车空调系统 LNG汽车 冷能回收
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液化天然气汽车的应用优势及存在的问题 被引量:8
18
作者 陈曦 厉彦忠 +2 位作者 王强 张朝昌 苏林 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期289-291,300,共4页
天然气用作汽车代用燃料对于改善石油资源的紧缺以及燃油汽车造成的尾气污染有着重大的意义,较之压缩天然气(CNG),液化天然气(LNG)具有存储压力低、能量存储密度大、一次充灌行驶里程长及低温储液罐较高压钢瓶轻的巨大优势。此外,存储在... 天然气用作汽车代用燃料对于改善石油资源的紧缺以及燃油汽车造成的尾气污染有着重大的意义,较之压缩天然气(CNG),液化天然气(LNG)具有存储压力低、能量存储密度大、一次充灌行驶里程长及低温储液罐较高压钢瓶轻的巨大优势。此外,存储在110 K的低温下的LNG蕴藏着大量的冷能。回收该冷能用于制冷汽车空调,不仅有效利用了能源,而且减少了机械制冷造成的动力消耗和制冷剂泄漏造成的臭氧层破坏。随着LNG的生产和充灌、计量等配套设施的逐步完善,以及低温液体储运技术的发展,液化天然气汽车(LNGV)在我国将有着广阔的发展前景。 展开更多
关键词 冷能回收 液化天然气汽车 燃料 汽车空调 存在问题 低温存储
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翅片类型对热泵空调结霜特性的影响 被引量:23
19
作者 黄东 刘小玉 王彦鲁 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期12-17,共6页
通过实验研究了室外换热器采用平直、波纹、波纹/开缝翅片对热泵空调器动态结霜性能的影响。结果表明,在结霜工况下,平直、波纹、波纹/开缝三种翅片类型的系统制热量、COP和压缩机功率的峰值、平均值依次增大,其中,波纹/开缝翅片的各项... 通过实验研究了室外换热器采用平直、波纹、波纹/开缝翅片对热泵空调器动态结霜性能的影响。结果表明,在结霜工况下,平直、波纹、波纹/开缝三种翅片类型的系统制热量、COP和压缩机功率的峰值、平均值依次增大,其中,波纹/开缝翅片的各项平均值比平直翅片分别减小了14.57%、8.26%和7.11%。波纹/开缝翅片的性能参数最早开始衰减且衰减幅度也最大,其次是波纹翅片,平直翅片最晚开始衰减且幅度最小。结霜时,水蒸气变为霜的相变过程对传热具有强化作用,同时霜层减小了翅片间隙使风阻增大、室外风机流量减小,这对传热具有恶化作用。结霜时性能参数的曲线存在上升段和衰减段,与霜层微观成长特性一致:结霜初期,冰晶由粒状变为柱状,尚未显著阻塞翅片间隙,对传热的强化作用较显著,曲线处于上升段;结霜中后期,冰晶先沿半径成长,后又在柱状晶间隙堆垛,对传热的恶化作用较显著,曲线处于衰减段。 展开更多
关键词 热工学 翅片类型 热泵空调 COP 结霜
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车载LNG储罐蒸发率的理论与试验 被引量:12
20
作者 周满 厉彦忠 谭宏博 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1-5,共5页
为研究车载LNG低温绝热气瓶内液体的蒸发规律,以200 L高真空多层绝热气瓶为例,采用液氮(LN2)为工质,进行了一系列LN2日蒸发率试验。列出根据实验系统结构参数得到的相关传热学计算结果,包括试验系统分别贮存LN2和LNG各项漏热及理论蒸发... 为研究车载LNG低温绝热气瓶内液体的蒸发规律,以200 L高真空多层绝热气瓶为例,采用液氮(LN2)为工质,进行了一系列LN2日蒸发率试验。列出根据实验系统结构参数得到的相关传热学计算结果,包括试验系统分别贮存LN2和LNG各项漏热及理论蒸发率。对理论计算与实验结果进行比较,通过理论计算结果与LN2蒸发率实验结果对LNG试验蒸发率作了预测。根据大气压力下进行的各种充满率的LN2蒸发率实验,拟合出了系统蒸发率与充满率的关系曲线,并分析了系统中环境温度和压力对蒸发率的影响规律。 展开更多
关键词 低温绝热气瓶 蒸发率 充满率 储存压力 环境温度
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