多级空气源热泵系统仿真及试验研究

利用Simulink对粮食烘干机多级空气源热泵系统进行数学建模,利用所建模型对热泵系统的制热量、出风温度及性能系数(COP)进行预测,分析环境温度工况对热泵系统制热量、出风温度及性能系数的影响,并通过实际的生产试验,对仿真结果进行验证。结果显示,环境温度对热泵系统的性能有明显的影响,在环境温度为0℃～20℃的试验范围内,随着温度的增加,热泵系统的热风温度、制热量、COP均呈增加的趋势。在0℃～20℃环境温度下,热风温度、制热量和COP仿真值与实测值之间的平均相对误差,分别为12.0%、9.5%和14.02%,均小于15%。表明所开发模型的预测效果良好,可以用于多级空气源热泵系统的设计和试验研究。     

基于物联网的空气源热泵式谷物干燥机试验研究

根据稻谷烘干的工艺要求，以泰州市某家庭农场的空气源热泵粮食烘干机为例，对基于物联网的空气源热泵热风机组在不同环境温度、匹配不同烘干机工况下的性能进行试验研究，通过采集干燥机热风温度、风量、耗电量等数据，计算热泵系统制热量、性能系数（coefficient of performance,COP）、除湿能耗比(specific moisture extraction rate,SMER)以及烘干成本等数据，对热泵系统的实际性能进行分析。结果表明：空气源热泵系统的性能受环境平均温度的显著影响，随环境温度升高，热泵的制热量逐步减少，COP逐渐增加、SMER增大；但当环境温度低于9℃时，热泵出风温度达不到设定值，COP和SMER均低于均值；当环境温度高于9℃时，系统表现出良好性能。     

空气源热泵在寒冷地区水稻芽种生产系统中的应用

热泵作为一种节能环保技术受到了世界各国的普遍重视,而空气源热泵可从大气中吸取丰富的低位能量,使用安装方便,运转费用较低,因此得以广泛推广应用。但是,普通空气源热泵的应用范围受到气候条件的约束,随着大气温度的降低,普通空气源热泵的制热量逐渐减少,不能满足用户对制热量的需求。当室外气温很低时,随着压缩机压缩比的不断增加,其COP急剧下降,排气温度迅速升高,从而导致压缩机不能正常运行甚至损坏。由于喷气增焓技术和高效过冷却等技术的应用,使得低温型空气源热泵得以在-15～-25℃的环境温度下应用,也使得空气源热泵在寒冷地区水稻芽种生产系统中的应用成为现实。     

温室地下蓄热系统蓄热和加温性能

针对温室地下蓄热系统热量损失大、系统运行效率低的缺点,设计了一种新型温室地下蓄热系统,测试了蓄热与加温时进出口空气温度、湿度、换热管道出口处流速、土壤温度。试验结果表明,系统蓄热与加温时空气流经换热管道温度、焓值变化明显,平均蓄热热流密度为23-81W／m^2,平均加温热流密度为82-96W／m^2,能够明显提高苗床温度,蓄热量与加温热量均是系统消耗电能的10倍以上,节能效果明显。     

太阳能-空气源热泵复合系统供暖性能研究

将太阳能集热与空气源热泵结合,在上海地区针对辐射地暖和风机盘管两种换热末端的供暖特性进行实验对比和模拟验证,结果表明辐射地暖温度场均匀,具有更好的热舒适性。当采用辐射地暖末端供暖时,太阳能热泵联合供暖时COP由热泵单独供暖的2.67提升至3.89,联合供暖费用是热泵独立供暖费用的57.1%,在不同天气情况下均证明了该系统在上海地区的节能性和经济性。     

空气流速对温室地下蓄热系统加温时热湿传递的影响

为确定温室地下蓄热系统换热管道空气流速对其加温运行时热量交换和水蒸气迁移的影响,测试了该系统以不同换热管道空气流速蓄热后,夜间加温时换热管道进出口空气温度与湿度、地坪温度、室外温度,计算了换热管道进出口处空气的含湿量、焓、蓄热功率.结果表明,在冬季晴朗的天气下,系统以0.6、1.0、1.5、2.0、2.5、2.8 m/s的换热管道空气流速白昼蓄热后,夜间以与蓄热时相同的空气流速加温时,温室内低温高湿空气流经换热管道后,温度、焓显著增加,相对湿度明显降低,加温功率随换热管道流速增加而增加,平均加温功率分别达1.0、1.6、3.2、6.4、7.2、7.7 kW;当换热管道空气流速小于2 m/s时,加温效果不显著;当换热管道空气流速大于2.5 m/s时持续加温能力差;在满足作物夜间生长所需温度条件时,应以2.0 m/s的换热管道空气流速加温.     

温室用地埋管与空气源热泵系统运行特性研究

针对温室种植蔬果类植物进行夏季降温、冬季采暖能源消耗量大、造成能源浪费、温室气体排放等问题,提出了一套温室用地埋管与空气源热泵复合式系统。系统应用跨季节蓄热技术,通过蓄存利用温室收集的太阳能,达到节能减排的目的。利用DeST-h软件建立温室模型,模拟得出温室全年冷热负荷变化特点及热量需求变化规律。为验证该系统的使用效果,选用3栋日光温室进行1年的测试,通过分析室内温度变化,总结出温室在5月初-9月底为蓄热期,11月初-3月中旬为供暖期,其余时间段为过渡期,系统使室温维持在8.9～33.51℃之间,可使植物安全生长。     

温室地下蓄热系统换热管道空气流速对蓄热效果影

为确定双层覆盖温室地下蓄热系统换热管道空气流速对蓄热增温效果及对温室温度与湿度环境的影响,分别测试了该系统换热管道以不同空气流速蓄热时换热管道进出口空气温度和湿度、地坪温度以及相邻无蓄热系统温室内的气温、土壤温度和室外温度.结果表明,白昼晴朗时,当换热管道内空气以流速0.6、1.0、1.5、2.0、2.5、2.8 m/s进行蓄热时,地坪温度均高于相邻无蓄热系统温室内的土壤温度,平均温差分别为0.8、1.1、3.1、3.9、4.3、5.6℃,系统蓄热效果随换热管道空气流速增加而增强.在系统换热管道内空气流速以0.6～2.8 m/s蓄热时,温室内热空气流经换热管道温度明显降低,使蓄热温室内的气温低于相邻温室气温0.1～0.6℃,但蓄热温室气温在常见温室栽培作物所需的适宜温度范围内,换热管道以不同空气流速蓄热对温室的温度环境影响较小.     

温室地下蓄热系统蓄热加温效果试验

为了减少温室加温能耗,基于植物生理设计了温室地下蓄热系统,测试了系统冬季白昼蓄热与夜间加温时温室内空气温度、湿度和地坪温度和室外气温、土壤温度、相邻未蓄热温室气温和地温。结果表明：在冬季白昼为晴朗、多云时,系统蓄热可分别使地坪温度平均高于未蓄热温室地温4.8℃,4.4℃,具有良好的蓄热效果;阴天时蓄热时间应适当缩短,但由于长期蓄热,其地温仍高于相邻温室2.6℃。在白昼为晴朗、多云、阴天的情况下,夜间系统加温使温室内气温分别高于相邻未蓄热温室3.1℃,2.0℃,1.5℃,与外界分别保持3.95℃,3.21℃,2.35℃的平均温差,在加温期间具有良好的加温效果,至少可以满足温室加温能耗的35.7%。     

地源热泵温度监控系统的设计

近年来,地源热泵系统以其显著的环保、节能等优点,在我国得到快速发展,为建设节能环保型社会起到了积极作用。在地源热泵系统的应用过程中,保证地热能处于可控状态是热泵系统长期稳定运行的基础。本研究设计出的地源热泵温度监控系统,能够实现准确、实时采集热泵系统所处的地温场温度的目标,进而为下一步仿真运算提供准确的数据。     

不同水温调节系统在重庆地区工厂化循环水养鱼系统中的应用分析研究

在工厂化循环水养殖过程中保持水温恒定是水产养殖生产效率的重要保障,为解决工厂化循环水养殖系统调温环节能耗高,对养殖环境影响大等问题,以重庆地区512 m3的养殖场为例。分析了水源热泵、空气源热泵、螺杆机组+锅炉、空气源热泵+锅炉4种水温调节方式的设备初投资和长期运行的适用性。结果表明：空气源热泵的初投资为50.76万元,运行费用为25.82万元,水源热泵分别为48.21万元和16.87万元,均具有较好的长期使用价值。但由于水源热泵在廉价水资源难以获取的地区运行费用较高且维护成本及难度较高,故对于本研究而言空气源热泵,投资以及运行费用较低,整体适应性较好。     

计算机在水泵设计和试验中的应用

系统地介绍了泵的CAD系统，包括水力设计、造型设计和三元流动计算等，对叶轮内轴面流动、回转面流动及边界层计算作了详细介绍。作者还讨论了CAD在京工程设计和测试系统中的应用情况。     

国内外无过载离心泵研究现状与展望

介绍了国内外离心泵饱和轴功率性能研究的历史与现状，总结了其理论研究结果和一些统计资料，提出了广义饱和轴功率性能的概念和今后的发展方向。     

大型立式轴流泵导轴承荷载分析计算

研究大型立式轴流泵导轴承荷载的影响因素,提出荷载计算方法。以ＺＬ３０－７型水泵（叶轮直径Ｄ＝３．１ｍ）导轴承为例,对其荷载进行了计算。造成导轴承荷载的主要因素有：电机空气间隙不对称、叶轮非轴对称来流、叶轮质心偏离转动中心和叶片角度不等。本研究能为导轴承设计提供荷载依据,对减小导轴承荷载、提高可靠性和运行寿命有很大意义。     

高温高速大流量内啮合齿轮泵组的研制及测试

介绍了高温、高速、大流量,内啮合齿轮泵组的研制及测试情况,对泵组的关键技术提出了解决方案,重点介绍了新开发的计算机数据采集和处理系统,该泵组适用于大功率农田基本建设机具和大型特种车辆。     

离心泵叶轮出口负压面边界层分离区内的静压分布

实测了离心泵叶轮出口负压面层分离区内的压力分布，结果表明，哥氏力和叶片弯曲的离心力对该区域内的压力分布有很大的影响，可用文中式（６）来考虑，其计算结果与实测结果比较符合。考虑边界层分离区内的压力分布后，叶片表面压力和叶轮扬程和计算结果与实测结果更为接近。     

离心泵叶轮进口空化形态的试验测量

为研究离心泵叶轮进口部分的空化形态,以一台中等比转数离心泵为对象,在泵进口管路上增加全透明水箱,基于泵产品智能测试系统和图像采集系统,在离心泵闭式试验台上对3种不同流量下叶轮进口的空化形态进行可视化试验研究.试验结果表明:空泡首先在模型泵叶片背面进口边附近初生,空泡的产生位置因运行工况不同而变化;随着装置空化余量NPSHa的下降,多个叶片背面有空泡产生,并随着叶轮的转动,呈现明显的初生、生长和溃灭的动态过程;当泵扬程下降较大时,空泡的分布随叶轮转动变化不大,且靠后盖板一侧的空泡分布小于靠前盖板一侧.     

非接触式转子泵的设计与试验

针对2叶和3叶转子非接触式转子泵，阐述了由摆线和圆弧组成的转子型线设计方法及其转子齿廓参数确定问题。在结构设计中考虑了转子的安装、运动和转子腔密封等因素，并针对由水、烧碱及面粉组成的混合物流质进行了测试，试验结果表明其在输送粘浓流质方面有明显的优势。     

离心泵三维设计的研究

在离心泵的水力设计、结构三维造型设计以及内部三维流动分析计算3方面进行了综合分析。结果表明，在已知离心泵设计参数情况下，可以实现水力设计的CAD、结构设计的三维造型、实体模型装配以及检查及干涉情况，然后利用Fluent流动计算软件进行流场的分析与校核，检验水力设计的优劣，预测其产品的性能。     

大功率磁力驱动泵的研制

介绍了大功率磁力驱动泵的原理，结构设计、主要零件的材质选择及加工难点，并由此制作出性能令人满意的样机。