为了深入研究单螺杆压缩机的工作特性,根据单螺杆压缩机的结构特点,设计、制造了一台空气源热泵用单螺杆压缩机样机,其满负荷内容积比为2.92。并依据GB/T 5773—2016《容积式制冷压缩机性能试验方法》,设计完成了压缩机性能测试系统的搭建,对压缩机在不同工况下,进行了性能测试。得到了单螺杆压缩机的制热量、输入功率、COP、容积效率以及排气温度等状态参数在不同工况下的变化规律。通过实验研究得到:蒸发温度变化范围从-10℃上升到5℃,冷凝温度固定40℃不变时,制热量迅速增加从130.7 k W上升到209.2 k W,制热COP从3.59升高到5.21,单螺杆压缩机的容积效率升高了9.05%。在低温大压比下,以及内外压比不匹配的条件下,单螺杆压缩机的泄漏会增加,进而导致容积效率会显著下降。实验数据可为单螺杆压缩机在空气源热泵的应用提供数据参考。
该报告对蒸发器和冷凝器内部能量传递机理进行研究,探索了蓄热过程传热传质的强化机理与方法,建立内燃机废热有机朗肯循环单螺杆膨胀机实验台。在前几年工作的基础上,2013年度该研究的主要进展如下:(1)研究组建立了烟气-有机工质蒸发器和空冷冷凝器传热的数学模型,编制了蒸发器和冷凝器的设计分析程序,进行了247 k W柴油机废气余热有机朗肯循环烟气蒸发器和空冷冷凝器的设计计算,计算获得了管翅式蒸发器总换热量、各区换热量及其进出口参数随内燃机工况的变化规律。研制了螺旋盘管强化传热钛管和波纹管烟气蒸发器和弯曲型平行流冷凝器。(2)提出了一种螺旋管熔盐蓄热换热器的创新方案,建立了蓄热换热器的数学模型,并进行了螺旋管蓄热换热器和套管式蓄热换热器的设计计算。搭建了套管式蓄热换热单元性能测试实验系统,进行了套管蓄热换热器的蓄热、放热和传热试验。(3)分析去年试验存在的问题,更换了适合该系统余热负荷的Φ155 mm螺杆的单螺杆膨胀机,研制了螺旋盘管钛管烟气蒸发器和弯曲型平行流冷凝器,重新选择了多级离心泵,优化了有机朗肯循环流程,建立了247 k W柴油机废气余热有机朗肯循环试验台,进行柴油机变工况废气余热有机朗肯循环试验,获得了不同发动机工况下有机朗肯循环系统性能参数(输出功率、膨胀机效率、有机朗肯循环效率、换热量等)随发动机工况变化的性能规律。(4)该课题组选取了8种滑移温度不同的非共沸混合工质,研究了内燃机变工况下,非共沸混合工质对有机朗肯循环余热回收系统性能的影响,对比分析了4种纯工质、4种共沸混合工质和4种非共沸混合工质对变工况下车用柴油机有机朗肯循环余热回收系统性能的影响。(5)提出比转数作为有机朗肯循环工质泵的选型指标,给出了蒸发温度为100℃,�
