以研究太阳能半导体制冷空调为背景，设计了一种小型太阳能半导体制冷装置。制冷装置由制冷部分和温度测量控制部分两部分组成，主要针对制冷片的安装方法、控制匹配器和温度控制电路的设计方法、半导体制冷片制冷性能的影响因素开展研究。通过制冷装置实验，得到了制冷片在不同电流工况和散热条件下两端的温差及箱体内平均温度随工作时间的变化曲线。实验结果表明，制冷片工作电流的选择要与制冷系统的散热强度相适应，而且应适当增加制冷片冷端的散冷能力，才能达到良好的制冷效果。

混合制冷剂工质的相互作用系数是混合工质汽液相平衡性质计算中所需的一个重要参数。对两种立方型状态方程混合规则中相互作用系数的研究进展做了回顾,评述了以天然气组分混合物为对象的实验工作中相互作用系数kij的回归方法,关联数值和关联式,寻找提高汽液相平衡推算精度的途径,研究和探索更加精确的预测模型。

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了蔗糖水溶液的冻结特性,分析了溶液浓度和热历史对冻干过程的影响.DSC实验结果表明,过冷度和最大冻结浓缩溶液的玻璃化转变温度Tg'均与热历史有关;降温时溶液中的水分能否充分结晶受浓度和降温速率的共同影响.降温过程中的结晶热可用来确定溶液降温后的冻结水含量以及最大冻结浓缩溶液中的水分含量.

对CO2制冷系统中应用膨胀机的研究现状进行了回顾,在此基础上对跨临界CO2制冷循环中采用透平膨胀机的可行性进行了分析。研究表明透平膨胀机完全适用于家用及商用的跨临界CO2制冷/热泵系统,并通过计算实例给出了采用不同方案和效率的透平膨胀机替代节流阀对CO2制冷系统性能的提升效果。

作为一种新型的吸收式制冷工质对--TFE/NMP(2,2,2-trifluoroethanol/N-methylpyrolidone,中文名三氟乙醇/氮甲基吡咯烷酮),因其良好的工作特性而被国际制冷界所重视,但有关吸收式制冷/热泵系统运行中的一个重要环节--TFE/NMP降膜吸收过程中的传热、传质现象却少有人进行过研究.在国家自然科学基金的资助下,我们建立了单根管吸收试验台以研究TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递规律.在不同TFE/NMP溶液流量和不同冷却水流量条件下,测得两组试验数据.对试验数据进行处理并对其数据结果加以分析后,得出垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热量和质量传递规律的一些特性.

低温下真空多层绝热是非常有效的绝热方式,广泛应用于众多领域的科研和工程实践中.低温下真空多层绝热的影响因素很多,具体包括反射屏之间隔层的材料特性、反射屏的层数、层密度、真空度、捆扎的松紧程度等.运用热阻网络分析了间隔物为纤维材料的低温真空多层绝热结构的热阻组成,对总热阻中固体导热热阻Rconduction(solid)、辐射换热热阻Rradiation、残余气体导热热阻Rconduction(gas)分别建立了理论模型,并进行了理论计算推导,得到了低温下真空多层绝热结构总热阻的计算公式.

分析了低温液体容器无损存储时的传热规律,并建立了传热模型,得出了反映储罐绝热层温度变化的微分方程式.采用数值差分法可以求解出绝热层内部温度变化规律,从而推出储罐内液体的温度和压力的变化规律.

通过对现有的削弱气波机接受管内激波能量的方法进行一一比较后提出了一种新的削弱反射激波能量的方法，即利用一种新型的填料－“多孔填料”使之与反射激波相互作用，削弱其能量，达到提高制冷效率的目的，通过实验对这种方法的可行性进行了验证，并对现象进行了简单的理论分析。

介绍了热声系统无因次化的工程优化设计数学模型,描述了热声系统的优化算法.对声驱动的热声制冷机和热声发动机两种典型的热声系统的板叠,进行了优化设计计算,得到了两系统中热声板叠的性能和效率曲线,并对影响热声系统性能或效率的因素进行了分析与讨论,优化确定了板叠的结构参数,为热声系统的工程优化设计和性能预测提供了一种有效的方法.

设计了一台100 W/77 K的分置式大冷量斯特林制冷机,其中气动弹簧组内置于空心排出器中,缩小了膨胀机的轴向尺寸。热端膨胀腔与压缩腔之间通过辐射状分布的分离式“明渠”结构通气槽连通,降低了加工难度。压缩机为对置式双气浮活塞结构,最大输入功率2 kW。介绍了该制冷机的热力设计和动力设计,给出了参数设计结果,最后分析了压缩机各类损失对制冷效率的影响。模拟结果表明,在1064 W的PV功下,制冷机77 K可以获得104 W制冷量,当压缩机效率大于85%,热端温度20℃时,电功消耗小于1252 W,比卡诺效率大于23%。