王超 作品数:11 被引量:28 H指数:3 供职机构: 青岛大学机电工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 山东省自然科学基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 理学 电气工程 轻工技术与工程 更多>>
自复叠与单级压缩制冷系统冷凝换热实验分析 被引量:2 2017年 为了满足对-40℃^-60℃这一温区的需求,并使系统不过于复杂及成本太高,本文提出了自复叠制冷系统。搭建了自复叠制冷系统与单级压缩制冷系统的实验台,并通过温度巡检仪与红外热像仪对冷凝器的温度进行了记录。得到了冷凝器不同位置的温度随时间变化图,并进行了分析。分析结果表明,由于非共沸工质存在温度滑移,自复叠系统的冷凝器换热过程与传统的单级压缩系统存在明显不同;自复叠制冷系统冷凝器内的温度变化并不是先降低后不变,而是一直降低,在相同的时间节点上,冷凝器的不同部位温度不同,温差可以达到30℃,甚至更大;而且自复叠系统冷凝器的损失要比单级压缩小,说明使用非共沸工质的自复叠系统在能量利用方面要优于单级压缩系统,换热特点独特。该研究具有广阔的应用前景。 郑树熙 汤皓杰 王超 杨玉涛 赵有信 贺素艳关键词:自复叠制冷 非共沸工质 单级压缩 混合工质配比对自复叠制冷循环影响的理论模拟和实验研究 被引量:4 2018年 随着制冷行业的快速发展,结构简单、运行可靠、系统效率较高的自复叠制冷系统引起人们的广泛关注。由于自复叠制冷系统性能受混合制冷剂配比影响等问题不利于其在大中型系统中的应用,在理论分析单级自复叠系统性能与工质配比间关系的基础上,对传统的单级自复叠系统进行改造,分别在高低温循环过程安装电子膨胀阀和储液罐、精馏器等部件以更好地调节混合工质的质量流量。采用Matlab软件编程,调用制冷工质物性分析软件NIST Refprop 9.0进行模拟计算,并把三种压比下的模拟计算与实验结果相对照。结果表明:在R23浓度(质量分数)为0.32~0.40时,改进的自复叠系统具有较高的COP,且实验与模拟结果相吻合。实验结果表明系统?效率几乎不受R23浓度变化的影响。进一步表明了自复叠系统性能不受工质配比影响,具有可行性,为自复叠系统在大中型制冷系统中的推广提供了依据。 贺素艳 邵超 杨玉涛 王超 赵有信关键词:制冷系统 非共沸工质 单级自复叠制冷系统中冷凝器的换热分析 被引量:2 2016年 针对自复叠制冷系统中非共沸混合工质在冷凝器内的换热特性,本文基于R134a和R23混合工质,以-50℃单级自复叠速冻箱为研究对象,通过测量速冻箱冷凝器沿程温度,并用焓差法校核冷凝器的换热,同时对冷凝器换热过程进行分析。分析结果表明,自复叠制冷系统中的非共沸混合工质在冷凝器内部传热过程的不可逆性小,热损失小;非共沸混合工质在两相区流动时,存在工质质量浓度偏移,相变时温度滑移且温度变化与焓差呈非线性关系。同时,已冷凝的液体工质在管内形成附面层,阻碍传热传质,低沸点的R23相当于不凝性气体,因此影响冷凝器性能。本研究对自复叠系统中冷凝器的优化设计提供了理论依据。 汤皓杰 郑树熙 杨玉涛 王超 赵有信 贺素艳关键词:冷凝器 非共沸工质 冷却T恤温度场及速度场的模拟仿真研究 被引量:2 2017年 针对冷却服装的进风口设计问题,本文采用Fluent软件中的RNGk-ε模型,对直吹型、进气口带均流器型、进气口加挡板型3种不同设计方案的空气冷却服进行数值模拟,并应用Ansys-Fluent软件,对3种不同方案冷却服的温度场、静压场和速度场进行对比分析。分析结果表明,进风口增加均流器平均温度最低,进风口加挡板平均温度最高,但温度分布最均匀;进风口增加均流器人体舒适性最佳,而进风口增加挡板超出了人体舒适范围。说明增加均流器能有效改善冷却服的功效,而且与其它两种风口设计相比,在一定程度上提升了人体舒适性。增加的平板可以使温度分布更均匀,但由于袖口空气速度超出人体舒适范围,会影响舒适性。该研究为空气冷却服的进风口设计提供了理论参考。 杨玉涛 王超 汤皓杰 郑树熙 赵有信 贺素艳关键词:对流换热 温度分布 模拟仿真 FLUENT 桁架式机械手在低温工程中的应用研究 被引量:3 2017年 针对机械手在低温和超低温冷库中的应用问题,本文以青岛海尔特种电器有限公司为黄岛血站建造的一座机械手血浆储存冷库为例,对桁架式机械手在低温工程中的应用进行研究。采取桁架式机械手收取血浆的方式,对冷库的结构、制冷系统和机械手系统进行了介绍,并分析了其设计思路。分析结果表明,机械手在低温条件下会受到多种因素的影响,难以长久稳定运行,而且低温对机械手的机械结构、润滑系统、传感识别系统的性能产生一定的影响。通过分析,给出了相应的解决方案,保护了冷库内储存的生物制品,减少了工作人员进入冷库的次数,提高了冷库的利用率。该研究为机械手在冷库中的应用提供了参考依据。 王超 杨玉涛 杨波云 谭帮财 韩丽 刘占杰 赵有信关键词:低温冷库 基于局部基本解法的静电场仿真分析 被引量:3 2021年 将局部基本解方法应用于静电场问题的模拟与分析。局部基本解方法是利用控制方程的基本解,基于局部理论和移动最小二乘原理提出的一种无网格算法。相比于有限元和有限差分等传统网格类方法,该方法仅需离散节点,避免了复杂的网格剖分难题。作为一种半解析数值技术,物理问题的基本解被作为插值基函数建立数值离散模型,从而保证了算法的较高精度。此外,与具有全局离散格式的无网格方法相比,局部基本解法更适用于高维复杂几何和大尺度模拟。二维和三维数值试验表明,该方法具有实施方便灵活,计算精度高和计算速度快等优势。为静电场仿真研究开辟新的途径,拓展了局部基本解方法的应用领域。 王超 王超 谷岩 王晓关键词:无网格法 静电场 基本解 广义有限差分法在含阻抗边界空腔声学分析中的应用 被引量:5 2021年 声学分析在噪声控制、室内隔音等工程计算中有着重要的作用.由于现实生活中的声学模型往往伴随着吸声材料,因此分析含阻抗边界条件的声学问题显得十分必要.广义有限差分法是一种新型区域型无网格数值离散方法,该方法基于多元函数泰勒级数展开式和加权最小二乘拟合,将控制方程中未知参量的各阶偏导数表示为相邻节点函数值的线性组合.本文首次将广义有限差分法应用于含阻抗边界条件空腔声学问题的分析中,建立了空腔声场问题的广义有限差分法数值离散格式.与传统算法相比,所建立的数值模型具有无需网格剖分和数值积分、计算精度高、适用于大规模声学分析等优点.通过具有解析解的经典算例,研究了总节点数目和局部支撑点数目对数值结果的影响,得到了最大计算频率与节点间距之间关系的经验公式.此外,将广义有限差分法应用于无解析解的二维和三维复杂声学模型,并与COMSOL Multiphysics软件所得的有限元结果进行了比较分析.数值实验表明,该算法是一种高效、精确、稳定、收敛的数值模拟方法,在含阻抗边界空腔声学分析中具有广阔的应用前景. 陈增涛 王发杰 王超关键词:无网格法 有限元法 单效溴化锂吸收式太阳能制冷系统仿真研究 被引量:1 2017年 为了得出溴化锂吸收式制冷系统的制冷系数(coefficient of performance,COP)随热源温度变化的曲线,本文基于单效溴化锂吸收式制冷系统的工作原理,采用集中参数法,建立了单效溴化锂吸收式太阳能制冷系统数学模型,并以Matlab/Simulink为仿真平台进行了数值仿真。仿真结果表明,在溶液循环量不变的情况下,随着热源水进口温度的升高,发生器的换热量增加,该研究表明出口的溴化锂浓溶液的质量分数增加,放气范围变大,产生的制冷量增多,循环倍率减小,COP上升;当热源温度减小时,浓溶液的质量分数降低,放气范围减小,机组制冷量也减小,COP减小。该研究表明制冷系统COP与热源温度的变化趋势一致。该研究具有较大的应用前景。 王超 杨玉涛 张琰清 刘胜 赵有信 贺素艳关键词:吸收式制冷 太阳能 MATLAB/SIMULINK 溴化锂 不同风速对冷库温度场和流场性能影响的研究 被引量:6 2018年 为了使冷库内温度场均匀,本文基于数值模拟软件Fluent,对不同风速进入冷库所形成的空气流场及其对温度场的影响进行了数值模拟。当进入冷库的风速分别为1,3,5m/s时,对冷库的影响情况进行模拟和分析。分析结果表明,在一定速度范围内,随着风速的增加,降温能力增强,换热效果好,降低到冷库所需温度的时间减少,但超出该范围,制冷效果并不明显。通过对3种情况的研究表明,当进风口风速为3m/s时,该冷库整体换热效果最好,最为节能。该研究具有一定的创新性和实际应用价值。 尹义金 李金伟 王超 杨玉涛 赵有信 贺素艳关键词:冷库 数值模拟 温度场 某桁架自动检测装置结构有限元分析与优化设计 被引量:1 2022年 为提升桁架的性能指标,本文主要对某桁架自动检测装置进行结构有限元分析与尺寸优化设计。基于试验设计方法对其进行静力学有限元分析,借助响应面模型,获取结构应力与应变的最大工况位置点。同时,采用多岛遗传算法,对其进行桁架截面形状尺寸优化设计。研究结果表明,通过对桁架截面尺寸下的真实应力与应变数值进行比较,应变为0.00293 m,拉应力为7.11 MPa,压应力为6.40 MPa,满足实际工作要求和材料的强度要求;在保证结构刚度强度指标的基础上,实现结构减重8.04%,桁架检测装置的质量得到大幅度优化,满足桁架轻量化设计要求。该研究在工程领域具有广阔的应用前景。 朱浩 赵清海 王超关键词:桁架结构 尺寸优化 轻量化设计