Abstract ：

一种船舶冷热电联供耦合海水淡化系统属于船舶余热利用、节能减排技术领域。本发明包括超临界CO2动力循环发电系统、跨临界CO2制冷系统、MSF(Multi‑stage flashing distillation，多级闪发蒸馏)海水淡化系统、太阳能热电联供系统。本发明结合CO2工质、超临界CO2动力循环、带有涡流管的跨临界CO2制冷循环、MSF海水淡化系统以及太阳能热电联供系统的优势，充分利用船舶余热、太阳能和海水源，实现多能互补驱动整个循环系统工作，在实现船舶内燃机余热能量梯级高效利用的同时，满足船舶在在各种运行工况下的生活用水、供冷、供热以及供电需求，实现了船舶余热和太阳能综合利用与发电功能和制冷功能的组合设计。

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Abstract ：

设计加工了不同出口马赫数的喷嘴,搭建了涡流管性能测试试验台,对不同马赫数喷嘴涡流管的能量分离性能进行了实验测试,实验结果表明:出口马赫数为0.5到0.8的喷嘴的涡流管具有很好的能量分离效果,但是当马赫数上升到0.9时效果明显变差.当涡流管入口压力在0.4~0.6 MPa之间时,喷嘴出口马赫数为0.8的涡流管具有最好的制冷效应,但当涡流管入口压力继续增加时各喷嘴涡流管的制冷性能差距不大.

Keyword ：

涡流管 喷嘴 能量分离 马赫数

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通过实验的方法,分别对以空气、氮气、氩气和二氧化碳等气体为工质的涡流管的能量分离效应进行了研究,得出了涡流管的冷热效应、制冷量、单位制冷量和COP(性能系数,Coefficient of Performance)随冷流率变化的特性曲线.研究表明:涡流管的冷热效应与工质的摩尔质量有着重要的关系,摩尔质量越大,其制冷和制热性能就越好;另外,在一定程度上还受气体本身的焦耳-汤姆逊系数的影响.对于制冷量和COP,除了跟工质的制冷效应和比热容有关外,跟摩尔质量也存在着相应的正比关系.

Keyword ：

摩尔质量 焦耳-汤姆逊系数 涡流管 性能系数(COP)

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Abstract ：

采用自行设计的涡流管,并以空气作为工作介质,通过实验研究了在其它条件相同的情况下,不同进口压力对涡流管性能的影响.实验结果表明:对于常温涡流管,在背压保持不变的情况下,随着进口压力的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数都显著提高,但是当进口压力增加到一定的值以后,继续提高进口压力,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数反而急剧下降.

Keyword ：

温度效应 性能 制冷系数 涡流管

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设计加工了不同叶片角度的导流叶片形涡流管整流器.搭建了涡流管性能研究实验台.对整流器及其叶片角度对涡流管能量分离性能的影响,整流器对涡流管的长径比的影响进行了实验研究,并将自行设计加工的带有上述整流器的涡流管与ARTX公司生产的同类型涡流管进行了对比实验.实验结果表明:在涡流管末端加装上述整流器后,在冷流率为50%～80%时,涡流管的单位制冷量比不装整流器的涡流管提高了12%～44%;在实验研究的角度范围内,冷流率小于70%时,整流器叶片角度越大,制冷效果越好;加装整流器后,将涡流管的长径比由10.8降低到4.6,并且保持制冷效应不变;上述带整流器的涡流管在冷流率大于60%时,其制冷效应好于ARTX公司的同类型涡流管.

Keyword ：

能量分离效应 涡流管 实验研究 整流器 热工学

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用实验方法研究了热端管管长、分离室直径、冷孔板孔径等主要结构参数对涡流管的制冷制热性能的影响。实验中以空气为介质分别对不同结构参数涡流管的性能进行了研究,得出了热端管管长、分离室直径以及冷孔板孔径等参数对涡流管制冷制热性能的影响规律。研究结果表明:在一定范围内增加热端管长度有利于涡流管的能量分离;在大冷流率下,大直径涡流管的制冷性能优于小直径涡流管;冷孔板孔径愈小,涡流管的制冷制热效应都愈好,在冷孔板孔径与热端管内径之比为50%时,取得最佳的制冷制热效应。

Keyword ：

结构参数 制冷效率 涡流管 制热效应 制冷效应 航空、航天推进系统

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介绍了基于AT 89C 52单片机的涡流管控制系统的设计,包括系统硬件和软件的设计。在系统中,对单片机编程实现了四相步进电机的转向及定位控制,再由步进电机驱动涡流管热端阀改变其开度,从而达到控制涡流管冷流率及出口温度的目的。

Keyword ：

涡流管 单片机 步进电机 控制系统

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研制了不同热端管长度的涡流管,并以空气作为工作介质,通过实验研究了热端管长度对涡流管能量分离性能的影响.实验结果表明:对于常温涡流管,在入口压力为0.5MPa的情况下,相同冷流率时,随着热端管长度的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数增加,而其制热温度效应无显著的规律;对同一热端管长的涡流管,随着冷流率的增加,涡流管的制冷温度效应、单位制冷量和制冷系数增加,且在冷流率为40%～50%时出现峰值,而制热温度效应随冷流率的增加而增加,在冷流率范围内未出现峰值.

Keyword ：

热端管 温度效应 制冷系数 冷流率 涡流管

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采用自行设计的涡流管,并以空气作为工作介质,通过实验研究了在保持膨胀比不变的情况下,不同进口压力对涡流管性能的影响.实验结果表明:对于常温涡流管,在较小的膨胀比下,进口压力的改变对涡流管的制冷性能没有显著的影响;随着膨胀比的增加,进口压力的改变对涡流管制冷性能的影响也变得越来越显著.膨胀比为3时,进口压力的增加基本不影响涡流管的制冷性能,而膨胀比为6时,随着进口压力的增加,涡流管的制冷性能显著提高.

Keyword ：

制冷性能 膨胀比 涡流管

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涡流喷嘴是涡流管的核心部件,其结构特征直接决定涡流管能量分离效果的好坏.基于逆向工程技术,以快速模具制造技术(RT)实现快速实物特征复制,获取完整的原型表面点云信息;以逆向工程(RE)技术完成喷嘴流道高精度重建;以正向再设计完成喷嘴的改进,找到优化喷嘴结构的设计方案.

Keyword ：

多视拼合 曲面重建 逆向工程 快速模具

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