提出了一种联合室内排风能量法的空气源热泵系统,即将室内排风与环境空气混合,然后再通过空气源热泵的室外换热。该方法既可以缓解空气源热泵系统结霜问题,又为室内热排风热量回收提供新途径。利用全国18个城市的气象数据对该方法的适用性进行分析:室内排风状态为16℃/30%和24℃/60%时,空气源热泵室外机结霜概率分别减少0%~36.17%和10.97%~68.17%。并依据结霜改善情况将该方法的适用性分为4种:不适用、可以采用、建议采用和应当采用。其中,北京、济南、太原、兰州和石家庄5个城市属于应当采用该方法的地区。

随着全球环境问题日益加剧,制冷空调行业氟利昂类制冷工质的替代受到普遍关注,绿色环保制冷剂R744因此得到重新启用。单一工质R744热泵系统存在放热侧压力高、系统效率低的缺点,在R744中混入合适的第二组分工质可以有效降低压力或同时改善其效率。本文主要从R744混合工质的热物性、流动传热特性、应用于热泵空调系统、应用于复叠式制冷系统等方面进行综述,并针对研究现状,分析了目前R744混合工质研究存在的主要问题,指出了未来的研究和发展方向。

风机性能测试试验是风机技术研究和生产的必要环节，同时也是高等学校化工过程流体机械课程的重要试验内容之一。开发了一套适应于本科教学实验的可移动式风机性能测试试验装置，集数据采集处理与控制为一体，能快速准确地测定各项参数并绘制性能曲线。系统精度测试结果表明，该系统在同一工况不同喷嘴组合的测试结果重复性误差0．59％，可靠性强，精度高，满足风机性能试验本科教学的要求。

在多孔射流钻头的基础上,设计了脉冲空化多孔射流钻头,分析了其工作原理:当流体冲击叶轮高速旋转时,可对侧向孔眼入口处的流场产生有规律性的扰动,形成脉冲射流;同时,高速旋转的叶轮可以降低叶轮附近流体的局部压力,可产生许多微小空泡,夹杂在射流中形成空化射流。同时形成的2种射流进而耦合成脉冲空化射流。并利用流体力学和机械设计理论对射流钻头本体、叶轮轴和叶轮的结构参数进行了研究,研究结果可为脉冲空化多孔射流钻头结构设计提供依据。

采用RNG k-ε模型对水平管内以叶轮起旋的螺旋流的流动特性进行了数值模拟研究,通过试验验证了数学模型的准确性和可靠性。研究结果表明:叶片旋流器产生的旋流场,切向速度分布具有近似Rankine组合涡结构的特点,径向速度最大值达轴向速度的0.5倍。雷诺数对旋流强度影响较大,Re数越大,旋流强度越大,且旋流强度的衰减速率越小。强旋流使轴向逆压力梯度足够大而引发轴向回流,从而产生了中心回流区域;能够增加反应介质的滞留时间,提高气液两相的传质和传热效率,促进水合物浆体快速生成,保障管道安全输送。

采用动网格技术对涡旋液泵内的非稳态流动进行了数值模拟,得到了泵在各个转角下的压力、速度、空泡体积分数,以及进出口流量和监控点的压力参数。结果表明,涡旋液泵内的流动是一种非稳态、非均匀,非对称的流动。动静圈的啮合间隙处因大压差和小流通面积而存在高速射流现象,并在啮合间隙下游出现负压区和空化。泵进口位置的偏移和动盘对腔外流体的推动使左右两个吸液腔的流动不对称,将造成涡盘受力的不平衡。在吸液即将结束时,因涡旋液泵对液体的挤压作用,在大约20°的转角范围内,泵的工作腔内出现极大幅值的压力脉动,严重危害泵的安全可靠运行。

研究了不同蒸发温度和冷凝温度下,活塞式制冷压缩机容积效率的变化。在现有理论的基础上,采用试验的方法,通过对不同工况下制冷剂质量流量的监测,定量分析了压缩机的容积效率变化规律。试验中采用某型号不同功率压缩机进行测试,其结果表明压缩机的容积效率随着蒸发温度的降低和冷凝温度的升高而降低,特别是在当蒸发温度低于-35℃时,压缩机的容积效率已经小于50%,严重影响了压缩机的能效。对于不同功率的压缩机,随着蒸发温度由-15℃下降至-40℃,其容积效率从70%多降至30%左右,功率越小的压缩机,容积效率下降得越快。特别是低蒸发温度对小功率压缩机的容积效率影响比较大,其下降率接近60%,容积效率只有30%左右。试验研究为制冷系统的性能改进提供参考,在低温制冷系统的设计时,一定要合理选用活塞式制冷压缩机,以实现节能的目标。

为保证风机出口蜗板面的平整,往往在风机出口采用加强杆进行固定。改变出口加强杆的高度与位置对风机性能会产生一定的影响。本文通过试验的方法对加强杆的高度与风机实际出口高度之间的最佳比值范围区间展开分析,给出了改善性能的合理匹配区间。

速度系数法是设计离心泵过流部件的常规方法,建立在前人大量的数据统计基础上,形成了一般系数选取规律,它适用于普通离心泵设计。但对于低比转数离心泵,改变叶片出口角度等设计参数时,原有统计数据不再有效,需要探索新的设计规律。本文提出一种新的低比转数离心泵水力模型应用于耐磨泵设计,做了几个应用案例,通过水力试验结果并辅以CFD计算验证,确定了该水力模型对应的速度系数,充实了离心泵设计水力模型库。

活塞杆是往复机械核心运动部件,在大载荷气体力、往复惯性力作用下易发生疲劳断裂,进而导致活塞撞缸、压缩介质外泄、着火爆炸等恶性事故发生。活塞杆运行状态的有效监测是避免恶性故障发生的关键。本文基于在线监测系统数据提取了活塞杆轴心动态能量指数,用以评价活塞杆实际运行状态,通过实测活塞杆纵向与横向位移信号,计算活塞杆轴心运行轨迹,获得轴心在纵向与横向上的瞬时运动能量,结合常规活塞杆位移监测信号,可对典型的磨损故障、松动故障与断裂故障进行故障预警。实际故障案例数据验证了本文方法的有效性。