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欧盟PFAS限制提案解读及其对制冷空调行业影响与应对

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制冷学报 2024年第2期45卷 22-29页

作者：安青松侯佳鑫史琳戴晓业天津大学机械工程学院天津300350 清华大学能源与动力工程系北京100084

在《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》的履约和“双碳”目标的双重驱动下,制冷剂替代是制冷空调领域最为关注的热点之一。采用热物性相近的低GWP的HFOs制冷剂和天然制冷剂作为替代品,实现HFCs的削减被认为是较为... 详细信息

在《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》的履约和“双碳”目标的双重驱动下,制冷剂替代是制冷空调领域最为关注的热点之一。采用热物性相近的低GWP的HFOs制冷剂和天然制冷剂作为替代品,实现HFCs的削减被认为是较为合适的替代技术路线;但随着2023年2月欧盟出台的PFAS限制提案,引发了对HFOs制冷剂替代前景的担忧,这可能影响全球制冷剂替代发展。因此,首先对PFAS物质进行了介绍,分析了含氟制冷剂与PFASs的关系,并对PFAS法案的形成脉络和关键内容进行了解读,总结了不同领域对此的观点,希望对未来制冷剂替代方案的制定提供一定思辨意义和参考价值。

关键词：制冷剂替代欧盟PFAS法案 PFASs HFOs 基加利修正案

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碳纳米管直径对石蜡相变蓄热性能的影响

制冷学报 2024年第2期45卷 62-67页

作者：朱猛陈华侯玉洁天津市制冷技术重点实验室天津300134 天津商业大学机械工程学院天津300134

针对石蜡导热性差、蓄热效率低等问题,利用含碳材料的高热导性改善石蜡蓄热性能。将8~12 nm、10~20 nm、20~40 nm三种不同直径的碳纳米管粉末,以5%的质量分数加入到石蜡中,研究不同碳纳米管直径对石蜡蓄热性能的影响以及碳纳米管/石蜡... 详细信息

针对石蜡导热性差、蓄热效率低等问题,利用含碳材料的高热导性改善石蜡蓄热性能。将8~12 nm、10~20 nm、20~40 nm三种不同直径的碳纳米管粉末,以5%的质量分数加入到石蜡中,研究不同碳纳米管直径对石蜡蓄热性能的影响以及碳纳米管/石蜡复合相变材料各向导热特性。实验结果表明:随着碳纳米管直径的减小,复合相变材料的比热容和潜热值降低,与纯石蜡相比,相变温度约降低1℃,潜热值下降2.6%~3.4%,比热容减小16.2%~16.5%。导热系数及热扩散率提高,缩短了石蜡融化时间,8~12 nm的复合材料融化时间缩短18.2%~46.7%。垂直方向的温度均匀性也得到有效改善。小直径的碳纳米管对石蜡复合相变材料蓄热特性具有较好的改善效果。

关键词：相变蓄热碳纳米管导热系数蓄热性能

空调及换气系统运行对室内PM_(2.5)净化效果的影响

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流体机械 2024年第5期52卷 16-24页

作者：金梧凤葛具凤贾利芝董战伟天津商业大学机械工程学院天津300134

为了研究室内空调与换气系统运行时空气净化器对室内空气的净化效果,采用试验研究和CFD模拟相结合的方法,研究了空调与换气系统运行对净化器将室内PM_(2.5)净化到ASHRAE规定的可接受室内空气质量的限值15μg/m^(3)的净化时间的影响。结... 详细信息

为了研究室内空调与换气系统运行时空气净化器对室内空气的净化效果,采用试验研究和CFD模拟相结合的方法,研究了空调与换气系统运行对净化器将室内PM_(2.5)净化到ASHRAE规定的可接受室内空气质量的限值15μg/m^(3)的净化时间的影响。结果表明,净化器外加空调净化时间相比净化器单独运行时间缩短15.2%;净化器外加换气系统净化时间相比净化器单独运行时缩短了30.4%;三系统联合运行时的净化时间相比净化器单独运行时间缩短32.6%。结果可为研究空调与换气系统对空气净化器净化效果的贡献及室内空气净化方式提供参考。

关键词：联合运行 CFD模拟气流组织 PM_(2.5)浓度新风系统

压缩载荷下脆性果品组织的随机损伤演化特征研究

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实验力学 2024年第05期 571-579页

作者：张佩佩王怀文计宏伟天津商业大学天津市制冷技术重点实验室天津大学机械工程学院

脆性果品组织结构的多相性和随机性使得传统的损伤模型不足以描述其力学损伤行为。本文以富士苹果为例，考虑组织内部孔隙微裂纹的扩展，将切应力作为组织破坏的主要因素，通过建立并联剪切微弹簧模型探索苹果组织在压缩载荷下的损伤演... 详细信息

脆性果品组织结构的多相性和随机性使得传统的损伤模型不足以描述其力学损伤行为。本文以富士苹果为例，考虑组织内部孔隙微裂纹的扩展，将切应力作为组织破坏的主要因素，通过建立并联剪切微弹簧模型探索苹果组织在压缩载荷下的损伤演化过程。通过单轴压缩实验，计算出与损伤相关的统计参数，并基于此预测压缩应力。结果表明，本研究模型的预测结果与实验结果之间的确定系数为0.95,能够较准确地描述单轴压缩状态下苹果组织的损伤行为。本文研究结果可为探索果品组织的力学性质和损伤行为提供参考。

关键词：脆性果品苹果组织机械损伤损伤模型压缩载荷

基于分子模拟的甲醛和苯在活性炭上的竞争吸附特性研究

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环境污染与防治 2024年第4期46卷 507-512页

作者：王志强张世民刘兆阳王波天津市制冷重点实验室天津商业大学机械工程学院天津300134

在不同实验条件下测得活性炭对室内污染物苯和甲醛的吸附穿透曲线,结果表明增加湿度会降低苯和甲醛的吸附量,由于两者极性不同,湿度对其影响程度不同。在实验基础上,利用Materials Studio分子模拟软件中的Visualizer模块构建不同孔径(1... 详细信息

在不同实验条件下测得活性炭对室内污染物苯和甲醛的吸附穿透曲线,结果表明增加湿度会降低苯和甲醛的吸附量,由于两者极性不同,湿度对其影响程度不同。在实验基础上,利用Materials Studio分子模拟软件中的Visualizer模块构建不同孔径(1、2、4 nm)的活性炭狭缝模型,以巨正则蒙特卡洛方法模拟单一组分的苯和甲醛在不同温度(288.15、293.15、323.15 K)下的吸附情况以及苯、甲醛共存时的竞争吸附情况。通过实验吸附量与模拟吸附量对比验证模拟结果正确性。模拟结果显示,3种温度条件下,苯的吸附量变化较小,但是孔径对苯的吸附量影响较大,吸附量随着孔径的增大而增大。苯的吸附能大于甲醛,活性炭对苯的吸附能力大于甲醛。

关键词：苯甲醛竞争吸附活性炭蒙特卡洛模拟

直接蒸发式CO_(2)人工冰场冰面温度影响因素

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制冷学报 2024年第4期45卷 114-123页

作者：吴静颜利波叶琳李敏霞马一太王派天津大学机械工程学院天津300072 广东美的暖通设备有限公司佛山528311 上海船舶设备研究所上海200031 天津商业大学机械工程学院天津市制冷技术重点实验室天津300134

以直接蒸发式室内CO_(2)人工冰场为研究对象,通过建立室内冰场稳定温度场数学模型,分析了当蒸发温度为-13℃,采用12.7 mm大管径铜管供冷时,室内人工冰场场地的质流密度、排管间距、含油率等因素对冰面温度和冰面温差的影响。结果表明:... 详细信息

以直接蒸发式室内CO_(2)人工冰场为研究对象,通过建立室内冰场稳定温度场数学模型,分析了当蒸发温度为-13℃,采用12.7 mm大管径铜管供冷时,室内人工冰场场地的质流密度、排管间距、含油率等因素对冰面温度和冰面温差的影响。结果表明:润滑油含量增加会增大管内压降及冰面进出口处的温差,但由于研究的管径和质流密度相对较大,影响幅度较小;供冷排管的间距和质流密度是影响冰面温度分布的主要因素;随着排管间距和质流密度的增大,冰面温差增大。为保证冰面温差在0.5℃以内,推荐的质流密度应小于200 kg/(m^(2)·s),排管间距应小于90 mm。

关键词： CO_(2) 直接蒸发人工冰场冰面温度

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多壁碳纳米管/水纳米流体的蓄冷特性研究

包装工程 2024年第1期45卷 34-39页

作者：张桐陈华邓杨冲天津商业大学机械工程学院天津300134 天津市制冷技术重点实验室天津300134

目的探究多壁碳纳米管的浓度、管径以及超声声强对纳米流体的蓄冷特性和换热性能的影响规律。方法将5~12 nm、10~20 nm、20~30 nm 3种不同管径的多壁碳纳米管和质量分数为0.05%~0.2%的多壁碳纳米管分别制备成不同的纳米流体样品,并搭建... 详细信息

目的探究多壁碳纳米管的浓度、管径以及超声声强对纳米流体的蓄冷特性和换热性能的影响规律。方法将5~12 nm、10~20 nm、20~30 nm 3种不同管径的多壁碳纳米管和质量分数为0.05%~0.2%的多壁碳纳米管分别制备成不同的纳米流体样品,并搭建试验台对样品进行蓄冷实验。结果在质量分数从0.05%变为0.2%时,纳米流体的平均过冷度减小了0.7℃,管径由20~30 nm变至5~12 nm时,平均过冷度下降了64.3%;1级超声声强使传热能力提高了5.3%,而4级超声声强使传热能力提高了7.8%。结论研究表明,多壁碳纳米管浓度的增加及管径的减小,可使纳米流体的换热能力增大,过冷度减小,超声声强对多壁碳纳米管/水纳米流体有强化传热作用。

关键词：纳米流体相变蓄冷多壁碳纳米管超声过冷度

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芯片水冷散热器数值模拟及优化

低温工程 2024年第2期 61-67,98页

作者：张迪陈华覃海燕天津市制冷技术重点实验室天津300134 天津商业大学机械工程学院天津300134

为了解决数据中心服务器面临的高热流密度及高能耗问题,对比了横向平行长流道、竖直平行长流道、横竖均通十字3种流道结构对芯片的冷却效果,确定最佳流道结构和肋片间距,并对机柜芯片组进行数值模拟,得到了维持芯片组安全工作(70℃)所... 详细信息

为了解决数据中心服务器面临的高热流密度及高能耗问题,对比了横向平行长流道、竖直平行长流道、横竖均通十字3种流道结构对芯片的冷却效果,确定最佳流道结构和肋片间距,并对机柜芯片组进行数值模拟,得到了维持芯片组安全工作(70℃)所需最小流量随入口水温的变化曲线。研究结果表明:横向平行长流道的综合散热性能最好,综合性能换热因子提升41.4%;采用横向平行长流道结构,肋片间距为0.3 mm时,芯片散热效果最好;维持芯片组安全工作时,入口温度低于10℃时,对流量的需求很小,仅为62.5 g/s,入口温度高于30℃时,流量需求迅速增加,增长幅度高达44.2%,并给出了入口温度和最小流量之间的拟合公式。

关键词：数据中心水冷散热器数值模拟流道结构优化

传感器位置对大型冷库库内温度及风机运行规律的影响

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冷藏技术 2024年第2期47卷 72-79页

作者：王雅博石聪刘兴华杨婕冯柯霏邓佳怡黄嘉欣天津商业大学机械工程学院天津300134

目前,冷库多通过库内布置传感器所采集的温度信号控制冷风机启停,进而维持适宜贮存温度。为探索不同位置传感器对大型冷库库内温度及风机运行时长的影响,本文以一实际使用的大型冷库为为原型构建计算模型,模拟研究了不同传感器位置导致... 详细信息

目前,冷库多通过库内布置传感器所采集的温度信号控制冷风机启停,进而维持适宜贮存温度。为探索不同位置传感器对大型冷库库内温度及风机运行时长的影响,本文以一实际使用的大型冷库为为原型构建计算模型,模拟研究了不同传感器位置导致风机运行规律变化,进而引起冷库温度波动情况。结果表明,“冷库升温”过程中,传感器布置在侧墙中部响应效果最佳;“关门降温”过程,传感器平行侧墙布置在冷库中部时,所导致的风机能耗最小;“开门降温”过程,传感器平行布置在冷库中间可以实现风机最佳的响应时间。

关键词：冷库传感器布置开门风机温度波动