槽式太阳能集热系统集热性能试验研究

槽式太阳能集热系统在太阳能热发电领域的应用比较成熟,由于其光-热转化效率高的特点,近些年在牧草干燥领域的应用也越来越多。为了进一步提高牧草干燥效率,以槽式太阳能集热系统作为稳定的干燥热风能源输出,研究其真空集热管集热性能和热损失是槽式太阳能热利用的关键。利用槽式太阳能集热系统加热导热油储能,通过追踪真空集热管进、出口温度和真空集热管内温度,阐述了进入真空集热管内的导热油瞬时温度与集热器瞬时光热转换效率和真空管热损失的关系。结果表明,集热器瞬时光热转换效率与导热油进入真空集热管的温度有关,进入真空集热管导热油温度越低,换热越充分,真空集热管热损失越少,真空集热管瞬时光热转换效率越高。加大真空集热管出口和入口的导热油温差是提高槽式太阳能集热蓄热能力的关键。     

太阳能集热器集热的研究现状及展望

收集了大量国内外相关文献,回顾与总结了国内外太阳能集热器集热方法及效率的研究现状,为新疆太阳能集热器对日光温室进行加温的研究提供理论基础和科学依据。根据国内外文献总结得出,提高集热器的集热效率是目前提高集热器性能的主要攻关方向,提高集热效率,可以大量节省对化石燃料的使用,减少有害气体对环境的污染。使用太阳能集热器代替热风炉对日光温室进行加温是未来日光温室加热使用清洁能源的发展方向。      

槽式太阳能温差发电装置跟踪控制系统设计

为提高太阳能发电装置的太阳能利用率及输出功率,以槽式太阳能温差发电装置为研究对象,设计一种以PLC为控制器,MCGS触摸屏为组态界面的跟踪控制系统。该系统通过光照度传感器反馈信息,步进电机控制聚光镜,使得聚光镜绕南北东西两侧旋转跟踪太阳的高度角和方位角,以此提高太阳能发电装置的光电转换效率。为验证槽式太阳能温差发电装置跟踪控制系统的可行性,对装置的发电量进行测量,试验结果表明：装置连续10天给日光温室负载供电,总发电时间为52.01h,共发电2.74kW·h,可满足日光温室育苗的日常用电。装置结构灵活,可通过增加串并混合连接温差发电片的数目,进一步提高该装置的发电量。     

太阳能沼气池热性能实验研究

在模拟实验系统条件下,发现随着温度升高,预热时间变短,最短预热时间为29 min;循环价质温度越高有效换热效率越大,50℃,60℃,70℃的循环介质对应的热效率分别是75.7％,84.6％和99.3％;通过计算得到要维持沼气池恒温在35℃±2℃的范围内,每小时需向沼气池提供860 kJ·m-3的热量;夏季沼气池外侧湿度较低时,沼液在10小时内温度能保持在33℃以上;冬季及夏季湿度较高时应考虑添加其他辅助热源以及增设保温层.     

基于TRNSYS的太阳能-电能互补采暖系统研究

针对我国北方农村地区冬季采暖污染严重、碳排放量大等问题,文章以沈阳市某地区典型农村单体式住宅为研究对象,综合考虑太阳能、电能,提出2套清洁供暖方案。首先对太阳能集热器的集热倾角和面积的选择进行优化,然后选取沈阳市供暖季温度较低的2天,根据天气情况分别作为晴天与阴天典型日,最后利用TRNSYS软件对供暖方案在典型日天气条件下模拟运行。结果表明在典型日天气条件下本研究提出的2种供暖方案均满足环保、室内温度适宜等采暖需求,且太阳能集热器+变频电磁采暖炉供暖方案更为节能。     

3种聚光型太阳能热发电系统分析比较

介绍国内外常用的槽式、塔式和碟式3种聚光型热发电系统的结构及工作原理,分析每个系统的优缺点,并进行横向比较,为进一步研究单一发电系统提供参考。     

太阳能饲草干燥真空集热管热损失性能试验

真空集热管是槽式太阳能光热系统聚光集热器的关键部件,其热损失的大小直接影响系统的光-热效率。利用稳态平衡的方法测出了抛物槽式太阳能金属管内径、金属管外径以及玻璃管外径对热损的影响,为金属管性能试验提供了重要参数。试验结果表明,金属管内径越大,热损失越小,并且热损失减小的速率越快;金属管外径越大,热损失越大,但是热损失增大的速率减慢;玻璃管外径改变,热损失基本保持不变。根据试验结果,选取一组较优参数:金属管内径为62 mm,金属管外径为72 mm,玻璃管外径为120 mm时,此时热损失为12.95 W/m。试验参数可为真空集热管的设计使用提供理论依据。      

不同热辐板材料对太阳能集热板效果的影响

采用不同规格的铝、镀锌钢板两种功能材料做太阳能空气集热板集热板芯,制作二台用于对比实验的平板型太阳能空气集热板,采用对比的方法,比较了二种集热板的集热效率进行了实验。得出结果:太阳能空气集热板集热板芯使用普通功能材料铝、镀锌钢板,对集热效率影响不显著。     

太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数优化

太阳能光热技术在苜蓿草干燥领域的应用前景广阔,太阳能低温干燥技术能够最大限度地减少苜蓿草营养成分的损失。为了提高苜蓿草太阳能低温干燥的效率,优化9TGK-1.5型太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数,通过苜蓿草干燥试验台对苜蓿草低温干燥过程进行试验研究,得出苜蓿草干燥过程中进口温度、进口风速对干燥时间的影响,并对苜蓿草干燥模型进行拟合。利用苜蓿草干燥试验数据和干燥模型方程确定苜蓿草太阳能分段式干燥工艺及参数,相比目前干燥设备常用的进口温度45℃和进口风速1.5 m/s的工艺参数,采用优化后的干燥工艺及工艺参数,苜蓿草干燥效率提高了34.4%,提高了苜蓿干草粗蛋白和胡萝卜素等营养成分保有量。     

直接受益式太阳能校舍的结构性能与效益分析

为了解决农村中,小学校冬季采暖困难,改善教学环境,将校舍建成直接受益式太阳能校舍,取得了成功。直接受益式太阳能校舍具有结构简单,节能效果显著的特点,虽然投资效益不甚明显,但社会效益和环境效益非常明显。     

槽式抛物面太阳能聚光集热器供热厌氧反应器研究

应用能量密度较高的槽式抛物面太阳能聚光集热器(PTC)为厌氧反应器提供热源,确定装置中重要单元的尺寸,并进行了反应器内部能量平衡的计算,得出8 m~3的地下厌氧反应器内最大2处负荷分别为进料热损失与发酵物料散失热量,分别为16 077.31 k J/d和23 180.01 k J/d。通过计算得出相应的聚光集热器的关键参数,确定光孔宽度b为2.4 m,焦距f为0.6 m,集热板面积为4.16 m~2,集热管直径为0.016 8 m。应用流体力学模拟软件Fluent对反应器内整体的传热效果进行模拟,仿真结果表明反应器内料液温度可维持在35℃左右。采用与设计参数相近的PTC系统和厌氧反应器进行试验验证,厌氧反应器内料液温度保持在33.6~35.8℃,与Fluent仿真结果基本吻合。     

立锥式花生脱壳装置性能试验与参数优选

在前期对立锥式花生脱壳装置进行设计与研制的基础上,重点对花生脱壳装置工作过程中的4项指标进行性能试验。通过试验数据结果,分析制约各项指标的因素,并找出各指标的最优参数组合,为今后花生脱壳机的研制与改进提供数据支持。     

水稻秸秆纤维制取机工作参数优化与性能试验

为实现高得率、低能耗的水稻秸秆纤维制取,降低生产成本,更好地为可降解植物纤维地膜提供原料,以D200型秸秆纤维制取机为载体,选取制取机主轴转速、加工温度和爆破口腔体间隙为试验因素,以纤维得率和制取机能耗为试验指标,建立回归模型,分析试验因素对性能指标的影响规律。结果表明：制取机主轴转速、加工温度、腔体间隙对制取机能耗、水稻秸秆纤维得率的影响极显著（P<0.01）,各因素对制取机能耗影响由大到小依次为：腔体间隙、加工温度、主轴转速,对纤维得率影响由大到小依次为：腔体间隙、主轴转速、加工温度;获得最优参数组合为：主轴转速97r/min、加工温度107℃、腔体间隙5.7mm。在该条件下进行验证试验,得制取机能耗均值为39.67kW/h,纤维得率均值为87.58%,与理论优化值相对误差不大于1.6%,满足高得率、低能耗水稻秸秆纤维制取要求。本研究可为水稻秸秆纤维清洁制取工艺提供参考依据。     

桨叶式日粮混合机机理分析与参数优化

为了促进全混合日粮(简称日粮)饲喂技术的推广应用,设计了一种桨叶式日粮混合机,并对该混合机进行了性能试验与参数优化。利用桨叶式日粮混合试验装置,对混合室内日粮的混合过程进行分析,将混合室内日粮分布区域划分为积料区、提料区、滑落区和塌落区,各区域混合方式为:积料区与提料区主要发生剪切混合与对流混合,滑落区与塌落区以较强剪切混合与扩散混合为主;以混合时间、转子转速和桨叶安装角为试验因素,以变异系数与净功耗为评价指标,采用三因素五水平二次回归正交旋转组合试验方法进行试验,获得了该机试验因素对混合均匀度及净功耗的影响规律。试验结果表明:在填充率为65%时,最优参数组合为:混合时间5. 3 min、转子转速8. 6 r/min、桨叶安装角34°,对应的变异系数为7. 01%、净功耗为51. 02 k J。该日粮混合机满足日粮的混合要求,性能较优。     

叶板式饲料混合机混合机理分析与参数优化

针对我国饲料混合机的发展需要及其混合机理的研究现状,对叶板式饲料混合机进行了机理分析与参数优化。通过理论分析和高速摄像研究,按物料运动特征将混合室内物料分布区域划分为蠕动区、滑动区、抛落区,其中蠕动区以剪切混合为主,滑动区以较强的剪切混合为主,抛落区以较强的剪切混合与扩散混合为主、伴随较弱的对流混合,且各个区域的位置、大小、形状受结构和运行参数的影响很大。在物料充满系数为65%的条件下(通过预试验确定),以影响混合过程的主要因素——叶板宽度、转子转速、混合时间作为试验因素,以变异系数作为评价指标,采用三因素五水平正交旋转组合试验方法进行试验。结果表明:各因素对变异系数的影响由大到小依次为转子转速、混合时间、叶板宽度;当试验参数组合为叶板宽度138 mm、混合时间4.7 min、转子转速32.5 r/min时,变异系数为3.11%。     

麦弗逊悬架运动学分析与结构参数优化

基于空间机构运动学和数值计算方法,运用瞬心法和坐标变换建立了麦弗逊悬架空间几何与运动学特性的关系,给出了分析麦弗逊悬架运动学特性的数学模型,并利用遗传算法对麦弗逊悬架进行了结构参数优化.研究结果表明,该方法可以明显地改善悬架的运动学特性,提高汽车的操纵稳定性,减少轮胎磨损,提高其使用寿命.     

轿车性能分析与优化研究

首先对发动机的外特性和万有特性进行研究并建立相应数学模型.其次结合汽车相关理论,阐述计算整车动力性和经济性的一般方法.以动力性和经济模拟计算为基础,根据变速器传动比优化的思路和方法,结合某款实车进行速比优化的工作.模拟计算结果表明,经过优化整车的动力性和经济性都有一定程度的提高.     

线聚焦型太阳能二氧化碳发生器性能研究

研究了一种线聚焦型太阳能二氧化碳发生器。分别在跟踪及非跟踪工况下,在呼和浩特地区测试并分析了系统的集热与产气性能。确定了系统的最佳运行方式,提出了气损率和产气能力2个系统性能评价指标。测试结果表明,跟踪较非跟踪工况,反应器内腔空晒最高温度、闷晒最高水温、最高集热效率分别提升16.30%、12.44%、94.50%;系统最佳运行工况确定为跟踪式。在产气原料分解温度范围内,系统集热效率为31.80%;测试阶段系统气损率为4.50%;当太阳直接辐照度在650~850 W/m~2范围内变化时,系统产气能力随太阳直接辐照度呈正相关变化。基于系统产气能力的变化规律,可计算不同规模线聚焦型太阳能二氧化碳发生器的具体结构参数。     

冷库空气幕性能数值模拟与参数优化

以一个实际冷库为试验对象,建立了包含冷库内部、冷库空气幕和库外环境在内的三维耦合数值模型,采用CFD数值模拟软件对冷库空气幕流场进行非稳态数值模拟,并对冷库温度场进行了试验测量,重点分析了冷库空气幕的送风速度、送风角度和喷口宽度等参数对冷库空气幕隔离性能的影响规律。结果表明,对于某个具体的冷库,存在最合理的送风速度和送风角度,使冷库空气幕的隔离性能达到最佳,库内温度场波动最小。冷库空气幕喷口宽度不宜选择过宽。本文研究的冷库空气幕最佳的送风速度为8 m/s,最佳的送风角度为向冷库外侧偏转15°,最佳的喷口宽度为0.04 m。