密闭式热板相变散热器及其试验装置设计

设计了一种用于移动基站散热的新型密闭式热板相变散热器。该热板式散热器具有传热系数高、结构简单、压降小等优点。此外,还设计了该相变热板式散热器的性能测试试验装置,装置可对所设计的散热器在不同充液率、不同热风进口温度等参数下进行性能测试试验。     

利用导风板使干燥箱内风量均匀分布的研究

针对塔式圆形干燥箱内风量分布不均匀的问题,设计了导风板装置,通过理论计算分析了导风板的工作原理并求出导风板的数学模型,然后进行数值计算,模拟在导风板的作用下热风在干燥箱内的分布状况,最后通过葡萄干燥试验观察葡萄的干燥速度,结果表明,增加导风板装置后,风量在于燥箱内分布均匀,物料干燥速度一致。     

间接空冷散热器和空冷塔的流动传热特性研究

环境风对间接空冷散热器和空冷塔的性能影响显著。本文基于2?350 MW间接空冷机组散热器塔外垂直布置空冷系统,采用CFD数值模拟的方法对空冷散热器和空冷塔的流动换热特性进行了分析,获得了空冷散热器和空冷塔在不同环境条件下的流场、温度场和空冷机组的风量和换热量随环境风速变化的规律。结果表明:随着环境风速的增加,空冷散热器的散热量和空冷塔的通风量不断减少,在12 m/s时达到临界值,随后空冷散热器换热量随着环境风的增加有所改善。     

基于自然冷资源利用的湿冷系统设计及性能试验

利用自然冷资源保鲜具有安全、节能、环保等优点。综合传统冰水湿冷系统特点,设计喷雾式冷风机湿冷系统,分析和测试喷淋水量、迎面风速、湿球温度对湿冷系统制冷性能影响。结果表明,当喷淋水量从0.08 m~3·h~(-1)增至0.20 m~3·h~(-1),制冷量平均变化率增加60.7%,确定最小喷淋水量为0.14 m~3·h~(-1);迎面风速取1.5~4.0 m·s-1,总换热系数增加46%,空气对流传质系数增加43%,能效比(EER)增加5%;当空气湿球温度从12℃增至24℃时,制冷量和能效比分别减少5.0%和5.3%,表明该系统适合气候干燥地区使用;不必对喷雾水降温,使用过滤后的自来水,干工况下总换热系数比全工况总换热系数下降75%;该湿冷系统预冷时间短,可实现低温(水为介质3.8℃,盐水为介质1.9℃)、高湿(92%RH~100%RH)且相对稳定的保鲜环境。     

叶片式吸热板集热器的设计与试验研究

研制了可转动的叶片式吸热板集热器,该集热器与传统的太阳能集热器不同,集热器的叶片吸热板可转动,实现了吸热板跟踪太阳能运行,最大限度吸收太阳辐射.吸热板背面涂以热反射涂层,夏季叶片翻转180°,反射红外辐射隔热降温.分析了影响太阳空气集热器瞬时集热效率的各种因素,并对其热性能进行了试验.结果表明,叶片式吸热板集热器在强迫对流循环试验条件下最佳风机风量为120 m3·h-1.     

热电热泵与热虹吸管组合的新型热水器的研究

研究了一种热电热泵与热虹吸传热组合的新型快热式热水器.首先,以丙酮为工质,以挠性不锈钢波纹管为蒸汽管和冷凝液管,对一种新型的平板分体式热虹吸装置进行了实验研究,得到了最佳充液率、表面温差分布等性能参数.在此基础上,将热虹吸装置、热电制冷模块、内翅片平板型散热器等进行系统组合为一种新型快热式热水器,对系统各部件的匹配进行了优化,并对各环节进行了传热强化.参照相关技术标准,建立了样机性能测试系统,样机比普通电热水器节省电耗38%以上.该组合型样机具备双循环型热电热泵热水器节能、环保、安全等优势,但比后者系统更为简化,并消除了制约系统整体寿命的瓶颈,更具备技术优越性和应用便利性.     

用于海水养殖的管壳式梯级相变蓄热装置内部传热特性的数值模拟研究

为了解决海水养殖中太阳能不连续、不稳定的蓄热问题,本文设计了可用于海水养殖行业的高效梯级相变蓄热器模型,并对其内部传热特性进行了数值模拟研究,分别对同一工况下每级PCM(PCM1、PCM2、PCM3)内部上中下三部分位置的传热特性进行了分析和讨论,同时还探究了梯级相变蓄热装置中每级PCM内相同位置的传热特性差异。结果表明:管壳式梯级相变蓄热装置在充热前期内部传热以热传导为主导,中后期以自然对流为主导;PCM上中下三部分都有较显著的传热差异,PCM3熔化速度较PCM2、PCM1快,PCM下部与中部之间的对流传热是影响换热器整体相变速率的关键。本文建立的管壳式梯级相变蓄热模型可为高效梯级相变蓄放热装置的结构设计提供依据,以推动高效梯级相变蓄热技术在海水养殖等行业的大规模应用。     

基于CFD的热风加热装置模拟分析及研究

针对燃煤为热源的热风干燥存在高能耗、污染环境以及燃油炉燃烧产生的热风直接用于干燥将污染物料的问题,设计了一种红外线加热板空气加热装置.运用流体动力学计算软件CFD对该加热装置的二维流场进行了数值模拟,获得该热风加热装置内的流场和温度场,并对加热装置内的气流和温度分布的特点进行分析.结果表明:在导热板和分流板共同作用下,整个加热装置内流场气流分布比较均匀,提高了热能利用率;流场的温度梯度变化明显,出口处温度比较均匀,温度可以达到100℃,满足设计要求,可为热风加热装置的进一步改进提供依据.     

磷酸氢二钠相变墙板在温室中的应用效果

为改善日光温室热环境,以十二水磷酸氢二钠为相变材料,依据普通温室墙体夜间累计放热量计算出相变材料的用量为16.7kg/m2,在此基础上制备了十二水磷酸氢二钠相变蓄热墙板。建造后墙结构为"80mm相变蓄热板+40mm×60mm×2.5mm方钢+80mm菱镁聚苯保温板"日光温室,与"240mm红砖+100mm聚苯板+240mm红砖"后墙温室比较。结果表明:典型晴天时,相变蓄热板温室的气温波动幅度比对照小4.2℃,最低气温高1.5℃,最高气温低2.7℃,平均气温高1.2℃,相对湿度增加3%,墙体夜间累计放热量略大于对照;典型阴天时,相变蓄热板温室的平均气温比对照高1.6℃,相对湿度提高2.6%,墙体夜间累计放热量增加0.16MJ/m2。与此同时相变蓄热板墙体造价比对照低22元/m2,土地利用率提高4.2%~12.2%。综合保温蓄热性能和建造成本,相变蓄热墙板是一种有推广价值的温室墙体类型。     

高原油田加热炉的数值模拟研究

高原地区空气稀薄,对油田使用的燃气加热炉燃烧传热造成很大影响。通过建立典型燃气加热炉燃烧传热模型,对不同海拔高度加热炉燃烧传热过程进行数值模拟,研究海拔对加热炉性能的影响。同时提出多种高海拔高度条件下加热炉燃烧调节方案,并进行了加热炉燃烧传热模拟研究。计算出不同海拔高度下加热炉运行参数变化趋势,制定出不同调节方法,对于不同的生产要求设计出相应的加热炉运行模式,解决了高原油田燃气加热炉科学调度问题,为高原油田加热炉的优化运行提供了理论基础。     

覆盖物对供暖地板传热阻的影响

地板覆盖物增加了地板传热阻,影响了地板的传热性能.通过问卷调查获得典型住宅建筑面积分布情况,对室内常用家具等覆盖物进行分析,获得了住宅类建筑的地板覆盖率;使用热阻分析法建立考虑覆盖物的地板传热阻模型,计算覆盖后的地板传热阻,又采用Fluent软件进行数值模拟,热阻分析法与数值模拟计算结果误差不超过6％.与覆盖前相比:地...     

单流涡流管双通道加热器加热性能测试试验

单流涡流管(Single-Circuit Vortex Tube,SCVT)加热器在天然气管道调压系统在线加热方面具有较大的安全与节能优势,其结构在传统涡流管(Ranque-Hilsch Vortex Tube,RHVT)基础上进行了改进。为了验证SCVT的加热性能,搭建了环路测试试验系统,其具备试验工质的常温模拟与低温模拟功能。利用该系统开展了SCVT在不同压力、压比、流量、温度及单双通道条件下的加热性能测试,结果表明:在试验测试的参数范围内,涡流管对高流速先导气的加热能力更强,相同条件下大压比、小压差、高进口温度有利于提高先导气的温度;靠近热端管末端的加热通道对先导气的温度提升能力优于靠近涡流室端的加热通道;不同通道先导气单独加热比同时加热的加热效果好;为了获得最佳加热性能,先导气宜从加热器两端的低温区流入,从中间的高温区流出。该试验结果可为涡流管加热技术更好地适应天然气管道系统的加热需要提供技术支持。(图9,参19)     

结构参数对大功率LED灯太阳花热管型散热器的影响

为了提高大功率LED散热性能,本研究在传统太阳花形散热器的基础上,设计了1种太阳花热管型散热器。通过结合Fluent仿真和正交试验法对散热器高度以及翅片参数进行优化,分析其对散热性能的影响规律,并通过实验验证了仿真结果的正确性。结果表明:太阳花热管型散热器能有效地提高散热性能。在最优参数下LED结温87.82℃,比优化前降低了7.43℃。在相同的结构参数下,与传统的太阳花形散热器相比,结温降低了4.23℃。为太阳花热管型散热器的推广应用提供了有益的参考。     

大豆干燥模型的适应性探讨

对国外的大豆干燥平衡模型和四个薄层模型进行了模拟分析.在一定模拟条件(大豆初始水分含量小于22％,热风温度22～65℃,相对湿度25％～70％)下,对不同模型指示的水分随干燥时间的变化,降水幅度和通风量之间的关系,以及各个薄层模型稳定工作的临界风量指标进行比较,结果表明,White模型在大豆干燥的适宜工作条件下具有广泛的适应性.通过对我国鲁豆5号的干燥试验结果和利用White模型模拟干燥计算结果的分析比较,认为可借用White模型对鲁豆5号进行干燥分析研究.     

空冷散热器开缝翅片管束外空气流动传热特性研究

在传统平直翅片上表面上开孔、开缝是有效强化翅片管空气侧传热的方法。通过对典型空冷翅片管束的流动传热性能进行数值模拟得到开缝翅片管束的流动阻力和传热系数随迎面风速变化规律,拟合得到了流动摩擦因子和努谢尔特数随雷诺数的无因次关系式。结果表明:随着迎面风速加大,空气会对换热阻力产生不同程度的影响,但换热性能的增加幅度高于压降的增加幅度。模拟结果与试验结果吻合较好。     

紫云英还田对早稻直播稻田温室气体排放的影响

为研究早稻直播条件下冬种紫云英翻压还田对稻田CH_4与N_2O排放的影响。选取南方双季稻区稻田为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法监测冬闲-双季稻,不施氮肥(CK);冬闲,早晚稻每季施氮200 kg·hm~(-2)(N_(200));冬种紫云英全量还田,早晚稻均不施氮(CMV);冬种紫云英半量还田,早晚稻每季施氮100 kg·hm~(-2)(CMV+N_(100))等4个处理的CH_4与N_2O排放速率及其全球增温潜势(GWP)与单位粮食产量温室气体排放强度(GHGI)。结果表明,各处理CH_4排放峰主要在水稻种植初期至分蘖末期,早稻与晚稻出现最大峰值的处理分别是CMV(105.6 mg·m~(-2)·h~(-1))和CMV+N_(100)(52.94 mg·m~(-2)·h~(-1));N_2O排放峰主要出现在田间水稻种植初期至分蘖及田间水分干湿交替阶段,早稻晚稻最大峰值均为N_(200),分别为717.7μg·m~(-2)·h~(-1)和1 065.57μg·m~(-2)·h~(-1);与N_(200)相比,CMV+N_(100)增加了CH_4累积排放量,减少了N_2O的排放,且早稻季CH_4排放量低于晚稻季。与CK相比,施肥对于稻田GWP并无显著影响,其中CH_4对GWP的贡献可达90%以上;与N_(200)相比,CMV+N_(100)增加了早稻季GHGI,降低了晚稻季GHGI,而对双季稻GHGI并无显著影响。综上,早稻直播条件下紫云英还田配施氮肥虽然增加了稻田CH_4排放,但降低了N_2O排放,可降低晚稻田GHGI。     

通风管间距对冷库地坪通风防冻系统传热性能影响的研究

为了研究通风管间距对冷库地坪通风防冻系统传热性能的影响程度,建立了三维稳态传热数学模型,对传热模型进行了合理的简化,根据系统的传热过程确定了传热模型的定解条件,利用Phoenics软件对通风系统未启动和不同通风管间距下的传热模型分别进行了数值模拟分析。结果表明,对冷库地坪采取机械通风防冻的效果良好,通风管间距对冷库地坪通风防冻系统的传热性能有较大影响。     

土壤-空气换热系统热性能的模拟与分析

针对土壤-空气换热器在日光温室中加热条件下土壤中热量传递的问题,研究利用SIMPLER算法,对土壤-空气换热系统的热性能进行数值模拟,并研究空气流速度对该系统热性能的影响,以获得最佳的进口空气速度。首先以土壤导热方程为基础,再结合k-ε湍流模型,将固体区与流体区作为1个整体全场求解,最后对空气与土壤的交界处用壁面函数法进行特别处理。在此基础上,通过建立土壤-空气换热器瞬态二维模型,模拟研究不同入口空气速度对土壤-空气换热器热性能的影响。模拟结果表明,当入口温度相同时,随着空气流动速度的加快,进出口空气温差逐渐减小。在此过程当中,系统换热量和COP的增加均越来越慢。通过模拟结果可知,空气的最佳入口流速为6.5 m/s。研究结果对农业温室的运行和节能有参考价值。     

基于细观各项异性弹塑性理论的变温马氏体相变的数值模拟

马氏体相变是改善钢铁材料力学性能的1种重要途径。本文考虑了晶粒的随机分布(即细观各项异性),在0-1相变模型的基础上,采用热弹塑性有限单元法,以45#细长钢棒的淬火处理为例,进行了变温马氏体相变的数值模拟。     

基于CONE法的阻燃中纤板动态燃烧行为研究

采用锥形量热仪法研究磷氮硼基阻燃微胶囊处理中密度纤维板的动态燃烧行为.结果表明:阻燃中纤板与未阻燃处理的中纤板相比,热释放速率峰值从302.9 k W·m~(-2)下降到194.4 k W·m~(-2),总热释放量从119.7 MJ·m~(-2)下降到83.2 MJ·m~(-2),生烟总量从2.2 m~2·m~(-2)下降到0.5 m2·m~(-2),极限氧指数最高值达45%,且纤板燃烧时的成炭率提高,炭层结构完整,强度高.表明磷氮硼基阻燃微胶囊能有效提高中密度纤维板的阻燃性能,