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双向流新风空调气动性能研究及应用

流体机械 2024年第6期52卷 83-89,104页

作者：高旭李必平王昆熊军王子涛李泳樺迟莽 TCL空调器(中山)有限公司广东中山528427

为了提升室内空气交换效率,以空调双向流新风系统为研究对象,对其模块内部及其与整机装配结构、气流压损特性分布等展开研究分析,确认优化方向。采用数值模拟与全因子试验寻优,分析了通风腔进气壁面主流方向突扩/渐扩的不同扩压比例分配... 详细信息

为了提升室内空气交换效率,以空调双向流新风系统为研究对象,对其模块内部及其与整机装配结构、气流压损特性分布等展开研究分析,确认优化方向。采用数值模拟与全因子试验寻优,分析了通风腔进气壁面主流方向突扩/渐扩的不同扩压比例分配,锥形、圆弧形与S形导流片型线及其安装位置,传统单通道进气通过设置分流改为双通道进气样式,以及在排风通道内采用设置导流格栅等整流结构的方法,提升吸排新风模式下风机系统的气动性能;最终基于风量台与半消音噪声室等试验设备,验证数值模拟结果的正确性。结果表明,优化后双通道通风腔方案较原有单通道方案在噪声相当的基础上,吸风新风量增加11.8%,排风风量增加9.4%,噪声降低3%。研究结果可为双向流新风领域研究提供一定实际应用价值及现实指导意义。

关键词：新风模块全因子试验新风量

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房间空调器小管径室外换热器流路优化

西安交通大学学报 2024年第5期58卷 179-189页

作者：马迪谭裕锋吕根贵陈旗吴红霞晏刚西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 海信(广东)空调有限公司广东江门529000

随着空调器的快速发展和国际铜价的持续升高,制冷空调行业采用的换热器在向着小体积、低成本发展的过程中往往面临着性能衰减的技术瓶颈。为突破此瓶颈,以一款冷暖型房间空调器翅片管式室外换热器为研究对象,将其换热管外径由7 mm减小至... 详细信息

随着空调器的快速发展和国际铜价的持续升高,制冷空调行业采用的换热器在向着小体积、低成本发展的过程中往往面临着性能衰减的技术瓶颈。为突破此瓶颈,以一款冷暖型房间空调器翅片管式室外换热器为研究对象,将其换热管外径由7 mm减小至5 mm并在此基础上优化其流路,最终实现Φ5 mm换热器性能达到初始样机水平并有效降低换热器成本。首先,分别在5种标准工况下测试初始样机性能;然后,利用CoilDesigner软件来分析小管径化对换热器性能的影响,仿真结果表明,在不改变流路布置的情况下,Φ5 mm换热器的换热能力略有提升,但制冷剂侧压降增大4~7倍;进一步地,有针对性地设计了5种流路布置方案来探究分路数、分路汇合位置等因素对换热器传热及压降特性的影响规律,总结了小管径翅片管式换热器流路优化的思路,并设计了3种Φ5 mm管径室外换热器流路优化方案。仿真评估3种方案的可行性后制作样机进行性能测试,实验结果表明:方案(3)性能与原换热器相当,同时其材料成本可降低34.6%。

关键词：房间空调器翅片管式换热器小管径流路优化

微通道换热器两级均液竖直集管设计及两相分配特性

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制冷学报 2024年

作者：王晓宇宋分平谢李高董超赵日晶黄东西安交通大学制冷与低温工程系广东美的制冷设备有限公司

制冷剂两相分配均匀性是影响换热器性能的重要因素。针对微通道换热器采用竖直集管分液效果较差的问题，本文提出两级均液集管的设计方案，通过两相制冷剂分配测试，对比了不同干度和总流量下，各支路的气液相流量比率。实验结果表明：... 详细信息

制冷剂两相分配均匀性是影响换热器性能的重要因素。针对微通道换热器采用竖直集管分液效果较差的问题，本文提出两级均液集管的设计方案，通过两相制冷剂分配测试，对比了不同干度和总流量下，各支路的气液相流量比率。实验结果表明：空集管的顶部支路缺液，底部过液，各支路液相流量的相对标准差（RSD）大于95%；多股流集管通过底部进液腔分配，在多股流通道中向上流动并从侧面出流孔进入环形横隔腔，各支路液相RSD大于60%；在多股流集管中加入芯部整流腔和顶部分配腔后，液相RSD在5%以内，气相RSD在15%以内，分配效果良好。

关键词：微通道换热器竖直集管制冷剂分配两相

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气液两相流分配器参数敏感性分析与优化

西安交通大学学报 2024年第6期58卷 90-102页

作者：支长双李创业李金波赵夫峰杨鹏刘迎文西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 广东美的制冷设备有限公司广东佛山528311

针对制冷系统气液两相流分配不均引起的多流路蒸发器能效低下,以及分配器结构设计不合理问题,基于六面体网格和Euler-Euler模型,构建了分配器中制冷剂气液两相流动模型,详细分析了制冷剂在分配器中的流动特性,研究了不同工况下腔体高度... 详细信息

针对制冷系统气液两相流分配不均引起的多流路蒸发器能效低下,以及分配器结构设计不合理问题,基于六面体网格和Euler-Euler模型,构建了分配器中制冷剂气液两相流动模型,详细分析了制冷剂在分配器中的流动特性,研究了不同工况下腔体高度、腔体直径以及支管插入深度等参数对分配不均匀度的影响规律,并结合田口法进行敏感性分析及参数优化,得到了各参数的影响权重及最优参数组合。数值结果表明:随着腔体高度与直径的增大,气液两相流混合效果得到改善,分配不均匀度逐渐下降;随着插入深度的增大,分配器不均匀度先降低后增大,插入深度最优值为5 mm;随着质量流量的增大,腔体高度与插入深度的贡献逐渐增大,而腔体直径的贡献逐渐减小,表明分配均匀性对腔体直径的依赖程度降低;相对于基准案例,所得最优组合的不均匀度降低了6.6%~19.3%。该研究可为抑制气液两相流相分离和分配器结构设计提供理论基础及数据支撑。

关键词：分配器气液两相流不均匀度敏感性分析参数优化

磁导相位偏置技术及其在压缩机电磁噪声抑制中的应用

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3248-3259,I0026页

作者：邱小华赵世伟杨向宇尹华杰李宗洋龚浩文华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东美芝制冷设备有限公司广东省佛山市528300

针对空调压缩机振动噪声过大问题,该文提出一种磁导相位偏置技术(magnetic permeance phase bias,MPPB),通过引入谐波磁导附加相位,实现定转子谐波磁密相位的偏置,从而降低负载谐波磁密幅值,达到削弱两倍电频率(2f_(e),其中f_(e)为基波... 详细信息

针对空调压缩机振动噪声过大问题,该文提出一种磁导相位偏置技术(magnetic permeance phase bias,MPPB),通过引入谐波磁导附加相位,实现定转子谐波磁密相位的偏置,从而降低负载谐波磁密幅值,达到削弱两倍电频率(2f_(e),其中f_(e)为基波电频率)低阶电磁力的目的。首先,通过解析法分析谐波磁导附加相位对谐波磁场幅值的影响规律;其次,设计并提出一种偏心弧齿结构,以一台9槽6极永磁同步电机作为研究对象,通过有限元法,分析MPPB对谐波磁导相位和定转子谐波磁密相位的影响规律,对比负载2次磁密幅值以及径向电磁力密度的降低幅度;最后,通过电机振动测试、压缩机噪声测试以及空调系统噪声实验,对比磁导相位偏置结构和常规结构的振动加速度、噪声,验证磁导相位偏置技术理论的正确性以及该技术对电磁噪声抑制的有效性。

关键词：磁导相位偏置电磁噪声径向电磁力永磁同步电机

多联式热泵空调用电子膨胀阀进出口流向控制对节流噪声影响的实验研究

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制冷学报 2024年第3期45卷 81-88,96页

作者：朱天杰詹飞龙周绍华丁国良崔国栋刁洪福王海胜上海交通大学制冷与低温研究所上海200240 青岛海尔空调器有限总公司青岛266101

多联机热泵空调用电子膨胀阀因具有进出口管相互垂直的结构特性,使制冷剂具有以垂直阀针轴线方向和以平行阀针轴线方向进入电子膨胀阀两种流向形式,制冷剂在这两种流向型式下节流时产生的节流噪声具有明显差异,需要明确进出口流向控制... 详细信息

多联机热泵空调用电子膨胀阀因具有进出口管相互垂直的结构特性,使制冷剂具有以垂直阀针轴线方向和以平行阀针轴线方向进入电子膨胀阀两种流向形式,制冷剂在这两种流向型式下节流时产生的节流噪声具有明显差异,需要明确进出口流向控制对节流噪声的影响。设计并搭建了可对流经电子膨胀阀的制冷剂进行状态调控和流型观测且可对节流噪声的声压级进行测量的实验装置,获得了不同制冷剂流量和干度工况下制冷剂流向对节流噪声的影响规律。研究表明:制冷剂从与阀针轴线方向垂直的进口管流入时,节流噪声主要表现为制冷剂节流空化时产生的空泡溃灭噪声,声压级范围较低;制冷剂从与阀针轴线方向平行的进口管流入时,节流噪声表现为空泡溃灭与阀针振动相互耦合的噪声,声压级范围较高;在实验中这两种流向下节流噪声的声压级范围分别为47.1~57.1 dB及61.9~67.7 dB。通过对空调系统的制冷剂流向进行优化设计,保证制冷剂始终从与阀针轴线方向平行的进口管流入电子膨胀阀,可降低多联机热泵空调系统在运行过程中的噪声水平。

关键词：多联机电子膨胀阀节流噪声制冷剂流向实验研究

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R32泄漏检测位置对室内安全性的影响

制冷学报 2024年第3期45卷 120-128页

作者：张文强郭官明郭小惠孟建军张恒青岛海信日立空调系统有限公司青岛266555

针对壁挂式空调机通过实验和仿真的方法分析了R32制冷剂在不同泄漏位置、泄漏速率、空调运行状态下房间和室内机内R32的扩散规律及浓度分布。通过是否达到R32检测传感器报警浓度,传感器响应位置及可燃下限浓度区域等进行安全性评价。结... 详细信息

针对壁挂式空调机通过实验和仿真的方法分析了R32制冷剂在不同泄漏位置、泄漏速率、空调运行状态下房间和室内机内R32的扩散规律及浓度分布。通过是否达到R32检测传感器报警浓度,传感器响应位置及可燃下限浓度区域等进行安全性评价。结果表明:室内机内传感器报警时间约为40 s,响应速度相比房间内传感器快约50%;实验和仿真结果具有较高一致性;泄漏位置对R32扩散规律的影响较大、泄漏速率的影响较小,空调送风状态下的R32泄漏报警浓度区域远小于停机状态,且停机泄漏的室内机内R32浓度是送风泄漏的4倍以上;R32传感器在室内机内的最佳放置位置为电气盒和前换热器之间偏下方区域;换热器翅片处R32泄漏时,传感器无响应,制冷剂持续进入房间内,存在安全隐患;LFL区域最大约为3×10^(-6) m^(3),安全风险较低。

关键词：制冷剂泄漏安全性评价扩散规律浓度分布可燃区域

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涡旋压缩机涡旋齿断裂分析及可靠性改善

制冷与空调 2024年第1期24卷 95-101页

作者：邓建云李冬元刘树行广东美的制冷设备有限公司广东美的暖通设备有限公司广东美芝制冷设备有限公司

针对涡旋压缩机在空调系统进行高压差耐久工况测试过程出现的涡旋齿断裂进行故障分析,通过可靠性分析方法分析出失效原因并改善。动静涡旋盘结构复杂,铸件本体浇筑过程冷却速度与随炉试棒差异较大,因此本体抗拉强度低于试棒抗拉强度。... 详细信息

针对涡旋压缩机在空调系统进行高压差耐久工况测试过程出现的涡旋齿断裂进行故障分析,通过可靠性分析方法分析出失效原因并改善。动静涡旋盘结构复杂,铸件本体浇筑过程冷却速度与随炉试棒差异较大,因此本体抗拉强度低于试棒抗拉强度。涡旋齿设计强度按225 N/mm^(2)标准,要求铸件抗拉强度不低于225 N/mm^(2),但未明确本体还是随炉试棒。该次失效件抗拉强度不能满足设计标准,导致涡旋齿强度不足而断裂。确定失效原因后提升了原材料铸件本体抗拉强度的,并通过了加速可靠性验证。

关键词： FMEA 可靠性压缩机涡旋断齿

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基于具体试验数据的电解电容加速退化研究

制冷与空调 2024年第5期24卷 36-41页

作者：邓建云刘树行李冬元邱适林广东美的制冷设备有限公司广东美芝制冷设备有限公司广东美的暖通设备有限公司

文章主要通过对某一款电解电容进行不同温度条件下的加速退化试验,在获取各测试时间点试验数据后,对试验数据的退化分布曲线进行拟合,计算出样品的实际激活能,并建立加速建模,从而实现对电解电容的寿命预测,建立一套完整的加速退化及加... 详细信息

文章主要通过对某一款电解电容进行不同温度条件下的加速退化试验,在获取各测试时间点试验数据后,对试验数据的退化分布曲线进行拟合,计算出样品的实际激活能,并建立加速建模,从而实现对电解电容的寿命预测,建立一套完整的加速退化及加速寿命分析方法及流程,用于指导其他产品的加速试验及研究工作。

关键词：加速退化加速寿命温度激活能寿命预测