检索结果-内蒙古大学图书馆

河南城建学院学报 2025年第2期34卷 64-71页

作者：巨福军李召辉范晓伟朱振华秦婧娜张志辉中原工学院智慧能源与环境学院河南郑州451191 河南城建学院能源与建筑环境工程学院河南平顶山467036

浮升力的存在导致蓄热过程中水平圆管相变蓄热单元底部的相变材料难以熔化。为此在蓄热单元容积相同条件下,设计一种水平卵圆形管相变蓄热单元。采用数值模拟方法,研究不同偏心距对水平卵圆形管相变蓄热单元蓄热性能的影响规律。通过优... 详细信息

浮升力的存在导致蓄热过程中水平圆管相变蓄热单元底部的相变材料难以熔化。为此在蓄热单元容积相同条件下,设计一种水平卵圆形管相变蓄热单元。采用数值模拟方法,研究不同偏心距对水平卵圆形管相变蓄热单元蓄热性能的影响规律。通过优化相变蓄热单元结构有效提升蓄热速率。结果表明,当偏心距为5 mm时,水平卵圆形管相变蓄热单元的蓄热速率较水平圆管相变蓄热单元提升21.1%,复合相变材料的完全熔化时间缩短18.2%;随着偏心距的增大,复合相变材料的完全熔化时间先缩短后延长,相变蓄热单元的蓄热速率先增大后减小;偏心距对相变材料的温度分布和相变界面演化影响显著,最佳偏心距能够有效减少蓄热死角,提升热量传递均匀性,从而避免难熔区的出现。

关键词：水平卵圆形管完全熔化时间蓄热速率相变蓄热

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热泵热水器用R744混合工质优选及其系统稳态与瞬态特性研究

热泵热水器用R744混合工质优选及其系统稳态与瞬态特性研究

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作者：巨福军东南大学

学位级别：博士

热泵技术的应用是实现节能减排目标的有效措施之一。鉴于传统的热泵工质HCFCs和HFCs已被禁用或逐步淘汰,寻找合适的零ODP和低GWP的替代工质成为热泵热水器技术的研究热点。本文将零ODP和低GWP的R744混合工质作为研究对象,主要围绕混合... 详细信息

热泵技术的应用是实现节能减排目标的有效措施之一。鉴于传统的热泵工质HCFCs和HFCs已被禁用或逐步淘汰,寻找合适的零ODP和低GWP的替代工质成为热泵热水器技术的研究热点。本文将零ODP和低GWP的R744混合工质作为研究对象,主要围绕混合工质的优选和混合工质热泵热水器系统的稳态与瞬态特性开展了理论与实验研究。基于环境性能、安全性能、热力学性能、传输性能和溶油性能等工质特性的综合分析,对备选的混合工质R744/HCs和R744/HFOs进行了初步优选,获得了适用于热泵热水器系统的四组R744混合工质及其对应的浓度区间分别为R744/R290（0/100～35/65）、R744/R1270（0/100～30/70）、R744/R1234yf（0/100～40/60）和R744/R1234ze（E）(0/100～45/55)。利用构建的热泵热水器系统性能预测模型预测了初步优选出的四组R744混合工质用于热泵热水器系统的循环性能,以进一步实现对其理论优选。通过综合比较制热COPth、制热量和冷凝压力等系统循环性能,发现R744/R290在优势浓度区间5/95～20/80内是最具潜力的热泵热水器用替代工质,尤其是R744/R290（14/86）,其对应的制热COPth和制热量均较R22系统明显占优。基于设备的选型和换热器的设计,设计和搭建了R744/R290直热式热泵热水器实验装置。依托该实验装置实验研究了充注浓度和热汇温升对R744/R290热泵热水器系统的稳态循环性能和换热器中换热流体的温度分布的影响。结果表明,在标准和高温工况下,R744/R290的最优充注浓度均为12/88,其制热COPex和制热量均明显优于R22系统,因此,R744/R290（12/88）(本文简称为Mopt)是热泵热水器系统中最合适的替代工质;热汇温升对Mopt热泵热水器系统的制热COPex有显著影响,但对其制热量的影响并不显著;在研究的热汇温升范围内,相较于R22系统,Mopt热泵热水器系统的制热COPex和制热量均显著提升,而其排气温度则显著降低。结果还表明,Mopt替代R22使用时显著提升了热泵热水器的系统能效,其主要归功于冷凝器中换热流体间的温度匹配水平的明显改善导致的冷凝器?损失的显著降低,同时充注浓度和热汇温升均会显著影响冷凝器中换热流体间的温度匹配水平;冷凝器中传热窄点的位置迁移不受充注浓度和热汇温升的影响。对标准工况下Mopt热泵热水器系统的常规启停特性开展了实验探索。结果发现,启动方式对常规启动过程中启动性能参数的启动时间均有显著的影响。常规冷启动和热启动过程中的系统启动时间均较长,尤其是前者。在两种常规启动过程中,启动方式对排气温度、阀前温度和吸气温度的变化趋势均有显著影响,但对其他启动性能参数的变化趋势的影响均不显著。常规冷启动过程中的最低吸气压力较常规热启动过程明显降低。在常规停机过程中,所研究的两个高压侧和两个低压侧的压力呈现出两两相似的变化趋势,而所研究的不同位置的温度则均呈现出显著不同的变化趋势。为了解决常规冷启动过程中存在的系统启动时间较长的问题,提出了基于热汇流量阶跃的快速启动方案,并实验研究了热汇流量阶跃对标准工况下Mopt热泵热水器系统的快速启动特性的影响规律,验证了所提出的快速启动方案的可行性。实验结果表明,存在最优热汇流量阶跃比使Mopt热泵热水器系统在快速启动过程中获得最短的系统启动时间,且其较常规冷启动过程显著缩短,因此,采用热汇流量阶跃的方法实现系统的快速启动是可行的;相较于常规冷启动过程,热汇流量阶跃比会显著影响快速启动过程中启动性能参数的启动时间。与常规冷启动过程相比,热汇流量阶跃对排气温度和阀前温度的变化趋势的影响均不显著,但对其他快速启动性能参数的变化趋势均有显著影响。快速启动与常规冷启动过程中的最低吸气压力间的差异较小。

关键词：热泵热水器工质替代温度分布常规启停快速启动

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二氧化碳/二甲醚混合工质热泵系统循环性能分析

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热科学与技术 2013年第1期12卷 79-83页

作者：范晓伟巨福军王方张仙平中原工学院能源与环境学院河南郑州450007 河南工程学院土木工程学院河南郑州450007

在相同的工况条件下,对二氧化碳(R744)/二甲醚(RE170)混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析计算。结果发现,在R744/RE170质量配比为30/70下,系统的制热循环性能系数最大,其值为4.922,分别比... 详细信息

在相同的工况条件下,对二氧化碳(R744)/二甲醚(RE170)混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析计算。结果发现,在R744/RE170质量配比为30/70下,系统的制热循环性能系数最大,其值为4.922,分别比R22、R134a、R410A和R407C系统提高了17.53%、30.52%、19.09%和16.52%;此时,系统的冷凝压力为2.276MPa仅高于R134a系统,压缩机压比为3.708,压缩机出口工质排气温度为92.6℃。

关键词：非共沸混合工质 R744 RE170 热泵热水器最优质量配比

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热泵系统用R744/HCs混合工质配比范围研究

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热科学与技术 2012年第4期11卷 363-368页

作者：范晓伟巨福军王凤坤张仙平中原工学院能源与环境学院河南郑州450007 河南工程学院土木工程学院河南郑州450007

针对现有碳氢类(HCs)工质进行综合分析比较,选定了一些适用于热泵系统的R744/HCs非共沸混合工质对。通过对选定的混合工质临界参数和温度滑移特性的进一步计算分析,确定了其适用的热泵循环,并建立了快速确定亚临界循环热泵系统用R744/HC... 详细信息

针对现有碳氢类(HCs)工质进行综合分析比较,选定了一些适用于热泵系统的R744/HCs非共沸混合工质对。通过对选定的混合工质临界参数和温度滑移特性的进一步计算分析,确定了其适用的热泵循环,并建立了快速确定亚临界循环热泵系统用R744/HCs非共沸混合工质中R744质量配比范围的计算程序。结合热泵热水器的工况及高压侧压力的要求,利用计算程序确定了R744/R600、R744/R600a、R744/R601和R744/R601a的质量配比范围。

关键词：二氧化碳碳氢化合物非共沸混合工质热泵质量配比

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热泵热水器中自然替代工质R1270和R290的充注量优选及性能研究

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制冷学报 2024年

作者：巨福军侯力豪刘清磊王浩然肖成杰范晓伟中原工学院智慧能源与环境学院

R1270和R290均是氟利昂等传统工质的潜在替代工质。实验研究了名义工况下工质充注量对分别使用R1270和R290的热泵热水器系统性能和冷凝器中换热流体温度分布的影响以及自然工质替代R22的可行性。结果表明：充注量对两系统的循环性能和... 详细信息

R1270和R290均是氟利昂等传统工质的潜在替代工质。实验研究了名义工况下工质充注量对分别使用R1270和R290的热泵热水器系统性能和冷凝器中换热流体温度分布的影响以及自然工质替代R22的可行性。结果表明：充注量对两系统的循环性能和换热流体的温度分布均有显著影响；R1270系统和R290系统均在相同的最佳充注量（0.90 kg）下分别获得最大COP值4.443和4.317；不同充注量下两系统的冷凝器中均出现两个传热窄点和两个最大传热温差，且其第一传热窄点和第二最大传热温差的出现位置均随充注量的变化而出现相似的迁移；相比于R22系统，R1270系统和R290系统在最佳充注量下均获得了明显占优的COP和排气温度以及基本相当的排气压力，且其制热量分别提升了7.05%和降低了10.65%，因此R1270比R290在热泵热水器中替代R22时优势更显著。

关键词：工质替代 R1270 R290 充注量温度分布

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二氧化碳/丙烷用于热泵系统循环性能分析

二氧化碳/丙烷用于热泵系统循环性能分析

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高等学校工程热物理第十届全国学术会议

作者：巨福军范晓伟张仙平王方中原工学院河南工程学院

在热泵热水器名义工况条件下,对二氧化碳(R744)/丙烷(R290)自然混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析对比。结果表明:R744/R290的最优质量配比为21/79,系统的制热循环性能系数(COP)比R22系... 详细信息

在热泵热水器名义工况条件下,对二氧化碳(R744)/丙烷(R290)自然混合工质与四种常见的热泵工质R22、R134a、R410A和R407C的亚临界循环性能进行了分析对比。结果表明:R744/R290的最优质量配比为21/79,系统的制热循环性能系数(COP)比R22系统提高了10.46%,比R134a系统提高了22.67%,比R410A系统提高了11.93%,比R407C系统提高了9.52%;在10%～35%、0～35%、10%～35%和10%～35%的R744质量配比范围内,R744/R290可分别实现对以上四种常见热泵工质的替代;在最优质量配比下,R744/R290系统的冷凝压力低于R410A系统,压比仅为3.271,排气温度为80.9℃。

关键词：非共沸混合工质热泵热水器 R744/R290 传热窄点

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二氧化碳/丙烷用于热泵系统循环性能分析

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热科学与技术 2014年第4期13卷 295-299页

作者：范晓伟巨福军张仙平王方中原工学院能源与环境学院河南郑州450007 河南工程学院土木工程学院河南郑州450007

在热泵热水器名义工况条件下,对二氧化碳（R744）/丙烷（R290）自然混合工质与四种常见的热泵工质 R22、R134a、R410A和 R407C的亚临界循环性能进行了分析对比。结果表明：R744/R290的最优质量配比为21/79,系统的制热循环性能系数（COP... 详细信息

在热泵热水器名义工况条件下,对二氧化碳（R744）/丙烷（R290）自然混合工质与四种常见的热泵工质 R22、R134a、R410A和 R407C的亚临界循环性能进行了分析对比。结果表明：R744/R290的最优质量配比为21/79,系统的制热循环性能系数（COPh）比 R22系统提高了10.46%、比 R134a系统提高了22.67%、比R410A系统提高了11.93%、比 R407C系统提高了9.52%；在10%～35%、0%～35%、10%～35%和10%～35%的 R744质量配比内,R744/R290可分别实现对四种常见热泵工质的替代；在最优质量配比下,R744/R290系统的冷凝压力低于 R410A系统,压比仅为3.271,排气温度为80.9℃。

关键词：非共沸混合工质热泵热水器 R744/R290 传热窄点

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R32/R290混合制冷剂用于热泵热水器系统循环性能分析

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低温与超导 2016年第4期44卷 62-66页

作者：范晓伟郭壮雨巨福军王方吴金河中原工学院能源与环境学院郑州450007 郑州大学土木工程学院郑州450007

在热泵热水器名义工况下,基于换热器中传热窄点温差的限制,对R32/R290二元混合制冷剂在不同质量配比下热泵循环系统特性进行了热力学计算分析。结果表明,相同工作条件下,混合制冷剂R32/R290的最优质量配比为16/84,系统制热性能系数COPh... 详细信息

在热泵热水器名义工况下,基于换热器中传热窄点温差的限制,对R32/R290二元混合制冷剂在不同质量配比下热泵循环系统特性进行了热力学计算分析。结果表明,相同工作条件下,混合制冷剂R32/R290的最优质量配比为16/84,系统制热性能系数COPh为4.644,较R22系统提高了6.7%,分别比纯质的R32和R290系统高出3.2%和16.8%;在最优质量配比下,系统冷凝压力为2.308MPa,系统压比为2.793,压缩机排气温度为71.88℃。

关键词：混合制冷剂热泵热水器 R32/R290 传热窄点

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R744/R1270用于热泵热水器的分析探讨

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中原工学院学报 2016年第3期27卷 59-63页

作者：范晓伟郑慧研张红林巨福军中原工学院郑州450007 东南大学南京210096

研究了将两种环保工质R744和R1270混合用于热泵热水器系统时的循环性能,并在热泵热水器名义工况条件下,将其与常见热泵工质R22的循环性能进行分析比较。结果表明:混合工质R744/R1270系统的最优质量配比为16/84,对应的最优制热COPh值为4.... 详细信息

研究了将两种环保工质R744和R1270混合用于热泵热水器系统时的循环性能,并在热泵热水器名义工况条件下,将其与常见热泵工质R22的循环性能进行分析比较。结果表明:混合工质R744/R1270系统的最优质量配比为16/84,对应的最优制热COPh值为4.770,比R22系统提高了9.63%;同时,在最优质量配比区间,COPh值变化较小;压缩机绝热压缩效率对COPh值影响显著,但对最优质量配比的影响较小。

关键词：热泵热水器 R744/R1270 传热窄点绝热压缩效率

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双碳背景下能源类专业课程思政育人体系构建

引用

中国教育技术装备 2023年第19期 70-72,84页

作者：巨福军郑慧凡杨凤叶王晨李海军中原工学院能源环境学院郑州450007

培养能够胜任能源学科领域工作的高素质复合型人才是能源类专业肩负的重任,也是实现我国“3060”双碳战略目标的重要抓手。以中原工学院能源类专业为例,在分析了能源类专业开展课程思政建设的必要性与社会需求的基础上,首先明确了三层... 详细信息

培养能够胜任能源学科领域工作的高素质复合型人才是能源类专业肩负的重任,也是实现我国“3060”双碳战略目标的重要抓手。以中原工学院能源类专业为例,在分析了能源类专业开展课程思政建设的必要性与社会需求的基础上,首先明确了三层次育人目标,并对双碳背景下能源类专业课程思政的育人体系进行了探索。

关键词：能源类专业课程思政人才培养双碳

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