简介:建立了考虑外部有限速率传热过程和热源间热漏的不可逆半导体固态热离子制冷器模型,基于非平衡热力学和有限时间热力学理论导出了热离子制冷器的制冷率和制冷系数的表达式;对比分析了不可逆热离子制冷器与可逆热离子制冷器的发射电流密度特性、电极温度特性以及制冷系数特性;研究了不可逆系统的制冷率与制冷系数最优性能,得到了制冷率和制冷系数的最优运行区间;通过数值计算,详细讨论了外部传热以及内部导热、热源间热漏损失、热源温度、外加电压、半导体材料势垒等设计参数对热离子装置性能的影响。在总传热面积一定的条件下,进一步优化了高、低温侧换热器的面积分配以获得最佳的制冷率和制冷系数特性。结果表明,由于存在内部和外部的不可逆性,热离子装置的发射电流密度及制冷系数都会明显降低;不可逆半导体固态热离子制冷器的制冷率与制冷系数特性呈扭叶型;合理地选外加电压、势垒等参数,可以使制冷器设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。
简介:以风冷中冷器的增压汽油机为原型,设计开发与增压发动机相匹配的集成水冷中冷器的进气歧管。通过三维仿真、发动机台架试验、整车一维仿真分析,对比验证集成在进气歧管中的水冷中冷器与原风冷中冷器性能的差异。分析结果表明:发动机外特性工况下,水冷中冷器进气压力损失比风冷减少50%;水冷中冷器的增压空气管路长度缩短60%;水冷中冷器出气温度比风冷降低3℃以上。
简介:气液分离冷凝器是一种新型管翅式平行流冷凝器。选取相同传热面积的蛇形冷凝器与气液分离冷凝器进行热力性能对比,通过实验测得了气液分离冷凝器的热力性能,采用经验公式计算出蛇形冷凝器的热力性能,采用最小熵增数和炯损对两种冷凝器进行了综合性能的评价。结果表明:在空气和制冷剂的进口状态和质量流量相同的条件下,在制冷剂面积质量流量为448.5~644.7kg/(m2·s),且空气体积流量分别为427和764m3/h时,气液分离冷凝器的熵增数比蛇形冷凝器分别低10.4%~30.2%和6.5%~23.7%,炯损失低14.1%~29.7%和8.7%~23.8%,可见气液分离冷凝器的综合性能优于蛇形冷凝器。