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张蓓:乐在晚霞绚丽中

金秋 2003年第2期 14-16页

作者：张蓓雷雁

我今年81岁了,可我思维敏捷,腰板挺直,穿红着绿鲜亮得不少年轻人都比不上,特别是心情,感觉就像是18岁,身边的一切都是那么美,吐着芬芳,滴着青翠。这是我十多年前从美国回到西安居住后,一年比一年深刻感受到的。我出生在西安市。

关键词：美国黄埔军校西安政治部主任居住周恩来婚后话剧父亲腰板

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采用动压轴承的高速液氮离心潜液泵设计

低温与超导 2024年第7期52卷 47-52页

作者：张蓓乐余程焕王元清陈双涛侯予赖天伟西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 深低温技术与装备教育部重点实验室西安交通大学西安710049

针对低温流体泵小型化和潜液的需求,提出了一种基于液体动压轴承的高速液氮离心潜液泵的新结构。建立高速离心式液氮潜液泵的设计方法,着重探讨了低比转速离心泵的水力部件设计、液氮动压轴承开发、两级增压泵内轴向力平衡等关键环节。... 详细信息

针对低温流体泵小型化和潜液的需求,提出了一种基于液体动压轴承的高速液氮离心潜液泵的新结构。建立高速离心式液氮潜液泵的设计方法,着重探讨了低比转速离心泵的水力部件设计、液氮动压轴承开发、两级增压泵内轴向力平衡等关键环节。采用CFD仿真软件对液氮潜液泵的叶轮流道流动状态进行数值分析,结果表明增加诱导轮可提高泵的汽蚀性能,泵的水力性能结果符合设计预期,通过数值模拟和实验结果对比分析验证了泵设计的准确性和可靠性,为小型低温流体泵送应用提供参考。

关键词：离心泵低比转速液氮液体动压轴承

采用液氮喷雾技术的低温环路结构模拟系统研究

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西安交通大学学报 2019年第5期53卷 109-114页

作者：张蓓乐陈小砖薛绒刘秀芳河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为进行座舱盖高空低温环境飞行疲劳试验考核,设计并搭建了采用液氮喷雾技术的小型环路结构低温环境模拟测试试验台,开展了风速以及喷射流量对系统降温速率影响的特性研究。试验测试了在液氮喷雾流量为37.2、42.4和49.3 kg/h,系统风速为2... 详细信息

为进行座舱盖高空低温环境飞行疲劳试验考核,设计并搭建了采用液氮喷雾技术的小型环路结构低温环境模拟测试试验台,开展了风速以及喷射流量对系统降温速率影响的特性研究。试验测试了在液氮喷雾流量为37.2、42.4和49.3 kg/h,系统风速为2.21、4.53和6.77 m/s时,工作段温度从21℃降至-30℃时各测试面的降温特性,验证了运用液氮喷雾技术快速降温的可行性。结果表明:在相同喷雾流量下,风速越大,环路的降温速率越慢,测试面的温度均匀性越好;在相同风速下,喷雾流量越大,降温速率越快,测试面的温度均匀性越差。液氮喷雾降温能够满足座舱盖疲劳测试的低温环境要求,工作段温度场均匀性良好。本文研究可为低温环境模拟系统和大空间液氮喷雾冷却系统的设计提供参考。

关键词：低温环境模拟液氮喷雾低温风洞

采用低GWP制冷剂的电动汽车空调系统性能研究

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采用低GWP制冷剂的电动汽车空调系统性能研究

作者：张蓓乐河南理工大学

学位级别：硕士

近年来,纯电动汽车作为汽车未来的发展方向,能有效地缓解能源危机和减少大气污染,因此受到了广泛的关注。相比燃油汽车,纯电动汽车采用电机驱动,车舱不能利用发动机的余热供热,空调成为耗能最大的辅助设备,其能效比将对车辆的续航里程... 详细信息

近年来,纯电动汽车作为汽车未来的发展方向,能有效地缓解能源危机和减少大气污染,因此受到了广泛的关注。相比燃油汽车,纯电动汽车采用电机驱动,车舱不能利用发动机的余热供热,空调成为耗能最大的辅助设备,其能效比将对车辆的续航里程造成严重影响;随着欧盟关于在汽车空调中使用低全球变暖潜能值(Global Warming Potential,GWP)制冷剂的环保法案的实施,世界各国也加速了对目前汽车中普遍使用的R134a制冷剂的更替。本文将高效节能的热泵系统作为研究对象,选取可以在R134a系统中直接替代的低GWP制冷剂R1234yf和R513a作为替代制冷剂,设计了一套纯电动汽车热泵空调系统,对使用低GWP制冷剂的空调系统的制冷性能进行了实验研究,并对热泵空调在低温环境下的制热性能进行了探索。本文的主要研究内容和研究成果如下:一、对国内外相关研究的进展进行了文献综述。对比了几种纯电动汽车空调系统的优缺点,通过对低GWP制冷剂R1234yf和R513a的热物性和在汽车空调中的系统性能等方面文献搜集和分析,确定了R1234yf和R513a在R134a热泵系统中直接替代的可行性。二、采用稳态分析法对整车热负荷进行计算,并对热泵系统循环过程进行了分析。根据所搭建的汽车热泵空调系统,建立纯电动汽车空调系统及其主要部件的稳态仿真模型。通过KULI软件对系统进行一维稳态仿真计算,将系统稳态计算值与实验结果进行对比,仿真计算的误差在可接受范围内,可用来对优化设计后的汽车空调系统进行模拟计算。三、设计并搭建了纯电动汽车热泵空调系统性能测试台架。实验台的部件根据空调负荷计算进行选型,系统基于目前在燃油汽车中普遍使用的三换热器空调进行设计,适用于R134a和R1234yf等制冷剂,可实现在变转速、变开度、变风速等工况下的系统性能测试实验。四、对所搭建的空调系统分别采用R1234yf、R513a和R134a制冷剂进行了变工况系统测试,包括制冷剂充注量实验、压缩机转速和电子膨胀阀开度实验,对比分析三者的系统性能。实验结果表明,R134a、R513a和R1234yf系统的最佳充注量分别为1100g、1050g和1000g;开度在20%～25%之间时三个系统的性能均达到最佳;随着压缩机转速的提高,系统的制冷量增大,但COP(Coefficient of Performance)降低;R513a系统和R1234yf系统的制冷量和COP均低于R134a系统。五、考虑到纯电动汽车热泵空调在低温下制热性能衰减问题,建立了采用补气增焓技术的汽车热泵空调系统的热力学分析模型,对比了补气增焓技术对R134a、R513a和R1234yf热泵系统的影响。在低温环境下,补气增焓对系统的制热量提升较为明显且制热能力更为稳定,但对系统COP的影响不大。通过对比发现,补气增焓技术对R1234yf系统性能的提升效果最好。

关键词：纯电动汽车空调热泵 R1234yf R513a 补气增焓

受限空间圆管表面结霜特性及换热性能实验研究

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西安交通大学学报 2020年第2期54卷 71-77页

作者：董晓俊丁培张蓓乐陈小砖赖天伟侯予西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

为了优化换热器结构以提高其除霜性能,通过水平圆管结霜可视化实验台对受限空间内结霜过程进行了实验研究,分析了霜层厚度沿管长方向的生长规律、结霜量和热流量随时间的变化规律,以及湿空气初始流速、温度、相对湿度和管壁温度等因素... 详细信息

为了优化换热器结构以提高其除霜性能,通过水平圆管结霜可视化实验台对受限空间内结霜过程进行了实验研究,分析了霜层厚度沿管长方向的生长规律、结霜量和热流量随时间的变化规律,以及湿空气初始流速、温度、相对湿度和管壁温度等因素对圆管表面结霜量和热流量的影响。实验结果表明:结霜初期,霜层厚度沿管长方向逐渐升高;之后,圆管中部的霜层最厚,靠近入口的霜层厚度最小;融霜最先发生于空气流道出口处;结霜量随时间延长呈现增长趋势,而热流量呈现先增大后减小的趋势;较高的湿空气流速、湿空气温度、相对湿度和较低的壁面温度对应较大的结霜量和热流量,其中管壁温度对结霜量和热流量影响相对较小。实验所获得的结霜特性与换热规律对换热器设计具有一定的参考价值。

关键词：结霜特性受限空间霜层厚度热流量圆管换热性能

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-60℃水平圆管表面结霜特性的实验研究

西安交通大学学报 2019年第7期53卷 78-83,135页

作者：任政张兴群张蓓乐薛绒陈小砖赖天伟侯予西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

为了探索在-60℃以下较低温区冷表面的结霜特性,设计并搭建了基于复叠制冷系统的-60℃水平圆管表面结霜特性可视化实验台,并对套管形式换热器内水平圆管外表面上湿空气顺掠管的结霜特性进行了实验研究,着重分析了结霜过程中霜层厚度及... 详细信息

为了探索在-60℃以下较低温区冷表面的结霜特性,设计并搭建了基于复叠制冷系统的-60℃水平圆管表面结霜特性可视化实验台,并对套管形式换热器内水平圆管外表面上湿空气顺掠管的结霜特性进行了实验研究,着重分析了结霜过程中霜层厚度及其增长速率的特性。实验结果表明:-60℃水平圆管表面霜层厚度生长速率比常温区冷表面更快,约为-15℃冷表面的两倍,同时又保持了与-15℃以上冷表面相似的生长趋势,即前期生长速率较快,然后逐渐降低。此外,还发现并分析了呈周期性出现的融霜现象和大幅突降的霜层崩塌回融两种不同特征的融霜过程。初步探索了受限通道内-60℃水平圆管表面的结霜特性,丰富了霜层特性研究数据,可为今后更加全面系统的实验研究奠定基础。

关键词：通道结霜水平圆管增长速率霜层回融

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扫频电磁场对换热面结垢过程的作用规律

热能动力工程 2020年第2期35卷 155-160页

作者：陈小砖赵佳张蓓乐张安超河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454003

搭建了扫频电磁场抑垢阻垢综合实验台,对经过扫频电磁场处理过的溶液在铜管外表面结垢过程进行深入研究。通过对比处理前后溶液的电导率、钙离子浓度,并利用X射线衍射分析技术(XRD)对水垢样品开展晶体结构分析。实验发现13~25 kHz扫频... 详细信息

搭建了扫频电磁场抑垢阻垢综合实验台,对经过扫频电磁场处理过的溶液在铜管外表面结垢过程进行深入研究。通过对比处理前后溶液的电导率、钙离子浓度,并利用X射线衍射分析技术(XRD)对水垢样品开展晶体结构分析。实验发现13~25 kHz扫频段实验的电导率和钙离子浓度变化较为缓慢。实验运行24 h后,13~25 kHz扫频段实验的溶液电导率比空白组实验提高了16.3%;1~13 kHz扫频段实验的溶液电导率比空白组实验提高了12.6%。这说明扫频电磁处理后的溶液中钙离子与碳酸根离子结合生成的碳酸钙水垢较少,该扫频水处理器具有一定的阻垢效果。经过13~25 kHz扫频电磁场处理后,铜管外表面所形成的水垢中方解石质量分数由100%降低为65.31%,文石的质量分数升高为34.69%,水垢变得疏松,容易随排污流走。

关键词：电磁场电导率钙离子浓度方解石文石

R1234yf电动汽车空调系统制冷性能的试验研究

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流体机械 2023年第7期51卷 9-16页

作者：陈小砖孟雪峰王攀张蓓乐刘秀芳河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为了实现汽车空调环保制冷剂要求,选用低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂R1234yf,研究了环境温度对R1234yf空调系统制冷性能的影响,并在不同电子膨胀阀(EXV)开度和压缩机转速下对比了R1234yf系统和R134a系统的制冷性能。结果表明:当环境温度... 详细信息

为了实现汽车空调环保制冷剂要求,选用低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂R1234yf,研究了环境温度对R1234yf空调系统制冷性能的影响,并在不同电子膨胀阀(EXV)开度和压缩机转速下对比了R1234yf系统和R134a系统的制冷性能。结果表明:当环境温度从27℃升至43℃,R1234yf系统排气温度升高18℃,功耗增大36.6%,制冷量和COP分别降低13.9%和55.7%;随着电子膨胀阀开度的增加,吸气过热度降低,制冷量和COP先增大后减小,各个转速下均存在一个最佳开度对应制冷性能最优;随着压缩机转速提高,排气温度升高,制冷量增大,但COP降低。当汽车空调系统中采用R1234yf制冷剂直接替代R134a时,虽然R1234yf系统的制冷量和COP比R134a系统分别平均降低4.5%和14.9%,但排气温度比R134a系统平均低5.2℃。该研究结果可为电动汽车空调系统制冷剂的替代研究提供参考。

关键词：电动汽车空调 R1234yf制冷剂电子膨胀阀压缩机转速制冷量

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弱可压缩性对液氢输送泵性能影响的数值研究

低温工程 2022年第4期 1-5,25页

作者：林心怡张蓓乐张明赵永立赖天伟陈良薛绒西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 上海宇航系统工程研究所上海201109

为考虑液氢的弱可压缩性,基于真实流体物性的PR方程,通过CFD仿真对高速液氢离心泵不同转速下空化断裂前的工况进行了数值模拟,对比分析了不可压缩流动和弱可压缩流动两种流动状态下的未空化高速离心液氢输送泵内流场分布、液氢泵扬程和... 详细信息

为考虑液氢的弱可压缩性,基于真实流体物性的PR方程,通过CFD仿真对高速液氢离心泵不同转速下空化断裂前的工况进行了数值模拟,对比分析了不可压缩流动和弱可压缩流动两种流动状态下的未空化高速离心液氢输送泵内流场分布、液氢泵扬程和效率等性能。研究结果表明,液氢工质的弱可压缩性不可忽略,将对泵内流场分布和能量耗散有显著影响,最终使泵的效率和扬程的降低。

关键词：离心工质泵液氢弱可压缩性 CFD 模拟