成果介绍
本成果源于发明专利“一种热端管长度可调节的轴向排气涡流管”,属于制冷及流体机械技术领域,针对传统涡流管热端管长度固定、无法适配多变工况导致能量分离效率下降的行业痛点,创新性提出热端管长度可调的轴向排气结构设计。该涡流管通过可调节的热端管组件,实现热端管长度的灵活调整,进而优化涡流管长径比,适配不同进气压力、流量及制冷制热需求,有效提升能量分离效率与运行稳定性。成果兼具结构紧凑、操作便捷、可靠性高的特点,可广泛应用于工业制冷、精密仪器降温、气体分离、新能源设备散热等多个领域,尤其适用于工况波动较大的复杂应用场景,具备显著的节能增效潜力与产业化应用前景。
成果亮点
1.创新可调结构,适配多工况:突破传统涡流管热端管长度固定的局限,采用可伸缩式结构,可根据进气压力、流量及制冷制热需求灵活调整长度,优化长径比,使设备始终处于最优运行状态,大幅提升工况适配性。
2.能效提升显著,节能降耗:精准调节热端管长度可强化涡流效应,优化冷热分离效果,相较传统固定长度涡流管,制冷效率提升15%-25%、制热效率提升10%-20%,同等能耗下实现更优温控效果,降低运行能耗。
3.结构紧凑可靠,运维便捷:整体结构简洁,无复杂运动部件,调节操作便捷、响应快,无需专业人员即可完成参数调整;设备稳定性高、故障率低、使用寿命长,有效降低运维成本与停机损失。
4.应用场景广泛,产业化潜力大:适配空气、氮气等多种介质,可用于工业降温、精密仪器散热、新能源温控等多个领域,场景适配性强,易于规模化生产与推广。
团队介绍
本团队长期聚焦低品位热(空气源、水源、太阳能热、废热余热等)高效利用、热泵系统构建及循环内强化传热传质领域,对制冷工质相平衡、低品位热驱动热泵系统及性能开展了深入理论与实验研究。
针对低品位热驱动传统热泵效率低、无法连续工作的问题,团队提出多项创新方案:采用双/多耦合低品位热驱动、喷射器等关键增焓部件新工艺/新系统,以及新型制冷工质对(自然工质-离子液体)或非共沸制冷工质。通过建立新循环数学模型,编程开展热力学性能数值计算,分析热源温度等因素的影响;完成热泵系统热力学工况优化、部件结构参数设计及加工,自行搭建初试实验台并开展初步实验研究。针对传统制冷空调设备庞大、不节能环保的问题,团队联合企业开发适用于小型局域环境的半导体制冷空调伞。基于 CFD 方法和传热传质理论建立物理数学模型,分析空调伞下流体速度场和温度场规律,确定优化尺寸。搭建实验台,在特定环境条件下开展实验,结果表明该新型空调伞可营造局域舒适环境,拓展了制冷系统应用范围。
成果资料