加热温室中供热管道位置的确定

从辐射传热和对流传热两方面,对加热温室中供热管道不同位置的热效进行了定量和定性分析,得出了供热管道的合理位置应该在靠近作物并位于作物高约１／４～１／３处     

热油管道非稳态流动传热数值模拟研究进展

随着计算机技术和计算方法的发展,求解热油管道非稳态流动传热问题的数值方法得到了更广泛的使用。从管道防腐层大修过程非稳态流动传热的数值模拟、冷热油交替顺序输送管道非稳态流动传热的数值模拟和双管同沟敷设管道非稳态流动传热的数值模拟三个方面介绍了近三年来热油管道非稳态流动传热数值模拟研究的进展和发展趋势。     

温室地埋管强化换热方案探讨及数值模拟分析

为了提高地热资源在温室供热中的利用效率,定性研究了地源热泵地埋管管内强化传热方式,针对横纹管、缩放管和波纹管为研究对象并以光滑管作参照,建立了以水为传热介质的强化传热模型,利用Fluent软件,采用simplec算法和标准k-ε模型,分析了不同的管内结构对管内传热过程的影响,并探讨其强化传热机理,从光滑管和几种强化传热管的传热特性中可得出,在研究范围内,它们的传热效果按优劣依次为横纹管、缩放管、波纹管,为温室供热地埋管的选择提供了可靠的依据。     

埋地参数对管道同沟敷设传热的影响

针对同沟敷设埋地管道的传热特点,采用有限体积法对成品油管道和原油管道同沟敷设的非稳态传热规律进行了数值模拟,计算分析了成品油管道和原油管道间距、埋深及成品油油温等因素对同沟敷设管道传热规律的影响。结果表明:管道间距的增加能够有效降低原油管道管壁平均散热热流密度,在管道间距增大到一定程度时,原油管道管壁平均热流密度趋于饱和状态;管道埋深的增加,能够降低成品油管道管壁和原油管道管壁的平均散热热流密度,增加成品油的吸热量和管道传热参数对地表温度波动响应的延迟时间;成品油管道油温的升高,能够有效降低原油管道管壁的平均热流密度。     

输油泵站分离式热管加热炉的设计

针对目前原油长输管道上广泛采用的原油加热炉存在体积庞大，炉管易结焦，热效率低、安全性差等缺点，提出采用分离式热管加热炉。介绍了热管传热原理及分离式热管加热炉的工作原理、结构特点。     

高效的紧凑型换热器特点及其发展

用传统的评价方法，从传热速率基本方程式出发，分析了紧凑型的板式换热器和螺旋板式换热器的结构，传热特点及发展方向。     

热油管道石蜡沉积层的传热特性

将埋地热油管道的温度场简化为二维非稳态传热问题,建立了管内原油、管内石蜡沉积层和管外土壤三个区域传热特性的数学模型.在模拟条件下,计算了管道正常运行和停输过程中,在不同石蜡沉积层厚度下,管外的土壤温度场变化和石蜡沉积层内平均油温随时间的变化.     

周期性边界条件下管道传热规律数值研究

采用有限体积法对周期性地表温度边界条件下埋地管道传热规律进行了数值模拟,对比分析了有、无保温层对埋地管道传热规律的影响;分析了保温层导热系数、土壤导热系数、土壤比热容及地表温度波动参数等因素对土壤平均温度及管壁平均热流密度变化的影响.研究表明,保温层、土壤的导热系数及比热容的增加均有利于埋地管道的保温,此外,比热容对时均传热状况无影响;地表温度波振幅及频率的变化对管壁平均热流密度的振幅具有一定的影响,但不影响管壁时均热流密度.     

长距离地上输油管道保温层厚度设计

科学设计管道保温层厚度,既能保障原油正常输送,也能做到成本有效控制.建立了长距离地上管道保温层设计的传热有限元模型,考虑了管道及保温层内外膜阻、外部空气对流换热及管道与保温层传热的综合作用.以管道出口温度为目标迭代求解管道保温层的最小厚度,讨论了保温层导热系数、管径和管道流量3个因素对保温层厚度的影响.结果表明,原油内摩擦产生的热量能够小幅提高原油输送温度;保温层导热系数的增加主要影响管道的热传导性能;管径的增加则加强了对流散热而降低了流体内摩擦做功产热,对隔热层设计影响较大;而输送流量增加则减少原油与管壁的传热时间,流速增加也增加了流体内摩擦做功产热,可以有效降低保温层厚度需求.在工程实践中,应综合考量保温层导热系数、管径和管道流量的设计,平衡三者与热传导和热对流之间的关系.     

埋地管道同沟敷设非稳态传热数值模拟

采用有限体积法对成品油管道和原油管道同沟敷设非稳态传热规律进行了数值模拟,对比分析了有无同沟敷设两种情况对埋地管道传热规律的影响;计算分析了地表温度波动参数对同沟敷设管道热流密度和土壤温度的影响。研究表明:管道同沟敷设技术能够改善管道周边的土壤温度分布,有效降低原油管道对外界的整体散热量;地表温度波动振幅和波动周期的增大会加剧管壁热流密度的振荡幅值,不利于埋地管道输送的稳定性,应针对其加强保温措施。     

埋地管道传热试验方案

根据相似理论设计埋地管道传热试验,并模拟沙箱底部及顶部环境、热油及沙子含水情况,研究热油管道周围沙体的温度分布,以解决实际生产中所遇到的热油管道稳态输送与停输后的非稳态温降场的问题。该试验装置可以模拟管道在不同状态下的温度分布情况。     

地埋管供热对蔬菜大棚土壤温湿度分布影响的模拟研究

目前,热水循环地埋管道成为冬季温室大棚供热的主要途径之一,深入了解地埋管道周围热湿迁移对土壤温湿度分布的影响,有助于指导供热系统的运行调控、营造适于作物生长的环境条件.基于ANSYS Fluent软件搭建三维数值模型,设置土壤体积含水量为UDS,编入水分迁移控制方程,基于实际环境设置边界条件,模拟分析了供热系统启动后9...     

埋地热油管道启输热力数值模拟

在综合考虑预热介质，管道，管道覆盖层以及半无穷大土壤的情况下，提出了埋地热油管道启输传热的数学模型，并在该模型中，将土壤物性参九视为随温度变化的函数，应用保角变换将半无究大土壤区域变换成有限矩形区域。由Keller盒式积分法构造出了问题的差分格式，采用广义阻尼牛顿－拉夫逊法求解非线性差分方程组，得到了问题的数值解，并由算例验证了所述方法的正确性。     

基于人工神经网络的滴膜共存冷凝传热模型的研究

为了研究影响滴膜共存冷凝传热特性的因素,如滴膜区间面积比、滴膜相对位置、表面分割方式,表面过冷度等对冷凝传热的特性共同作用,本文应用人工神经网络技术,建立表面分割数、滴膜区面积比、凝液环数、表面过冷度与强化传热比之间的综合评价预测模型。结果表明,基于Matlab语言的人工神经网络模型具有较高的预测准确率及泛化能力,能够很好的评价和预测不同条件下的冷凝传热特性。     

海底双重保温管道传热特性研究

用瞬态法测定了使用不同年限的泡沫保温材料整管导热系数,测定结果表明,随着使用时间的延长,保温材料结构收缩,导热系数增大。通过试验确定了双重保温管道环行空间自然充换热在低Ｃｒ．Ｐｒ数下当量导热系数的６计算公式。模拟计算表明,土壤当量导热系数的取值对管道的传热计算影响不大,给出海底双重保温管道总传热系数的计算公式。     

水下储存易凝原油的传热规律研究

水下储油是海上油田的储油方式之一，而水下储存易凝原油尚无应用先例。掌握水下 油罐的传热规律，合理计算和确定其加热负荷是开发和应用这项技术的关键。概述了水下储油的特点，论证了采用油水置换工艺进行水下储存易凝原油的传热基本规律。试验表明，水下油罐传热性能与所储原油的物性有关。对于储存一种原油，传热量与环境温度成正比，而对于不同物性的原油，传热量与凝点及粘度成反比。     

网格划分对埋地管道传热计算的影响分析

采用多种网格加密方法对埋地管道计算区域进行了划分,设计了5种网格划分方案,分析了计算区域的能量守恒。通过数值模拟结果分析,在埋地管道传热模拟计算中,同时加密管道和地面边界比只加密一种的计算误差小。在加密管道和地面边界后,适当减少计算区域内部网格有助于提高计算效率,并且可以减小计算误差。     

旱地麦后复种玉类糜子荞麦后效观察

通过３ａ旱地麦后复种不同作物后效观察试验结果表明，麦后复种豆类与不复种处理相比，土壤有机质增加０．８３～１．２２ｇ／ｋｇ，全氮增加０．１２～０．１６ｇ／ｋｇ，速效磷增加１．１～４．５ｍｇ／ｋｇ，容重降低０．０５～０．０８Ｍｇ／ｍ＾３，而且多收一季豆类作物，其中豆类籽粒产量１５７８ｋｇ／ｈｍ＾２，绿肥鲜草产量１８７５０ｋｇ／ｈｍ＾２，后茬作物小麦增产率６．７％～１０．６％。     

水平连续铸钢凝固过程数值模拟

本文在分析水平连铸传热特征的基础上，给出了一维情况下，计算结晶器出口处铸坯凝固层厚度的解析式，建立了计及轴向传热的连续坯凝固模拟模型。进行了连续坯二维传热的凝固数值模拟，其模拟结果与实验结果吻合较好，具有普遍应用价值。     

温室全方位智能调温系统在智慧农业中的应用

为了调节日光温室大棚内的环境温度使其更适宜作物的生长,借鉴集中供暖的思想设计了全方位智能调温系统,系统主要由地温管理控制单元、棚内温度管理控制单元、供暖系统控制、云服务器以及农户智能手机终端等组成。利用供热管道对土壤和空气进行全方位的热传递,同时,建立了三维非稳态地温传热数学模型,根据采集到的管道周围土壤和空气的温度信息,利用RBF-PID控制算法对水温、循环泵和均衡风扇进行控制,从而实现对温室大棚的全方位温度调节。试验结果表明:设计的全方位智能调温系统工作稳定可靠,能够将大棚内的土壤和空气温度自动控制在预设的范围,最大平均误差分别仅为0.3℃和0.5℃,而且实现了农户的远程监测和管理,为推动智慧农业的发展奠定了基础。