果蔬运输液氮充注气调汽化器的设计与试验

为了提高液氮充注式气调保鲜运输装备的气调效果,设计了液氮充注式汽化器,搭建了液氮汽化试验平台,通过改变汽化器翅片间距、迎面风速进行液氮充注试验,分析不同翅片间距、迎面风速对汽化器出口温度、壁面温度和结霜量的影响。结果表明:迎面风速越大,换热效果越好,出口温度越高,结霜厚度越小;汽化器迎面风速对壁面温度、出口温度的影响权重高于翅片间距;当汽化器迎面风速为0 m/s时,翅片间距越大,出口温度、壁面温度越高,换热效果越好;当汽化器迎面风速为0.8 m/s时,翅片间距越小,结霜速度越慢,出口温度、壁面温度越高,换热效果越好。试验结果为气调保鲜运输装备的进一步开发设计提供了参考依据。     

冷风机的经济优化

本文介绍了结霜工况下冷风机的经济优化设计方法。在设计过程中,考虑了翅片表现结霜随着时间增长及其对传热和空气流动阻力的影响,肋片节距、除霜间隔时间对冷风机换热性能和年总费用的影响,为优化设计过程中蒸发温度、蒸发器的列数的选取提供了理论依据。在以上分析的基础上,建立了相应的数学模型,并用Ｃ语言编制了优化设计程序进行模拟计算。     

冷风机的经济优化

本文介绍了结霜工况下冷风机的经济优化设计方法。在设计过程中,考虑了翅片表现结霜随着时间增长及其对传热和空气流动阻力的影响,肋片节距、除霜间隔时间对冷风机换热性能和年总费用的影响,为优化设计过程中蒸发温度、蒸发器的列数的选取提供了理论依据。在以上分析的基础上,建立了相应的数学模型,并用Ｃ语言编制了优化设计程序进行模拟计算。     

果蔬气调保鲜液氮充注汽化模型的构建与验证

为预测果蔬气调保鲜液氮充注汽化器的出口温度,搭建了液氮充注汽化试验平台,构建了汽化器的汽化模型,总结了不同翅片间距、迎面风速条件下对应汽化器的出口温度,利用MATLAB软件对该汽化模型进行数值求解;开展液氮充注试验,测得汽化器出口温度在不同翅片间距、迎面风速等条件下的实际数值,并与汽化模型的数值计算结果进行对比。结果表明,汽化模型求解结果与试验结果的总体趋势保持一致,误差较小,验证了模型的准确性,为果蔬气调保鲜液氮充注汽化器进一步优化设计提供了理论基础。     

烟气余热回收翅片管换热器的换热性能分析

应用Fluent软件对烟气余热回收装置中的翅片管换热器的换热性能进行模拟分析,得到了换热器内流场的温度、速度和压力分布,将仿真分析结果与实验结果进行了比较,仿真计算的结果与实验值符合良好,仿真计算具有一定的可行性。此外,还研究了翅片厚度、翅片间距、烟气入口速度对换热器换热性能的影响,研究结果表明,翅片厚度的增加、翅片间距的减小能提高换热效率,在一定范围内,增加烟气入口速度也能提高换热器的换热效率。     

滑移流区内不同Kn数对流动及传热影响的数值分析

针对微尺度二维通道气体滑移流区的流动阻力和传热特性,采用滑移模型和SIMPLER数值进行了模拟分析.研究了定热流情况下不同Kn数时通道内压力、速度和温度场的分布以及流动阻力和换热的特性.数值分析结果表明随着Kn数的增大,速度滑移和温度跳跃的程度都增加,并且影响着流动阻力的下降,但两者对于换热系数的影响趋势是相反的:速度滑移有利于提高换热系数,而温度跳跃则降低换热系数,但总体上增加了微通道中的热阻.     

变截面管换热器的流体力学性能研究

根据流体力学的基本理论，建立了变截面管束的理论计算模型，应用当量直径的概念和叠加原理，推导出变截面管束管外流道中的流速分布和压力降的计算公式，为今后进一步提高变截面管换热器的传热和阻力性能提供理论参考和对比依据。     

宁夏平原农田防护林小气候效应及对玉米产量的影响

【目的】农田防护林具有改善生态环境、调节小气候、提高农业生产力水平等重要作用,通过探 讨宁夏平原农田防护林的小气候效应及对作物产量的影响,为宁夏平原农田防护林的科学规划等提供参考和指 导。【方法】选取具有代表性的新疆杨农田防护林,测定防护林不同距离处的风速、空气温度、空气湿度、土 壤含水率及玉米产量,分析农田防护林的小气候效应。【结果】随着与防护林距离的增加,风速呈现先升高、 后降低、再升高的趋势,距林带 1 H（防护林树高）处风速最大,5 H 处风速最低,整体上风速比对照点降低 38%;0.5 H 处空气温度最低,5 H 处空气温度最高,3~10 H 处的空气温度变幅度较小;空气湿度呈现先降低、 后升高、再降低的趋势,0.5 H 和 5 H 处空气湿度较高,空气湿度比对照点增加 5.1%;林网内的土壤含水率 先增加后减小,0.5 H 和 1 H 处土壤含水率最低,5 H 处土壤含水率最高;0.5 H 处玉米平均株高比对照点降低 102 cm,产量比对照点减少 26.3%,整体上林网内产量提高 8.8%。【结论】宁夏平原新疆杨防护林对小气候因 子的影响随防护距离的不同存在变化,整体上具有降低风速和空气温度、提高空气湿度和土壤含水率、提高玉 米产量的作用,建议提高农田林网化率,改善农田小气候,增加作物产量。     

提高高压直流锅炉热效率的研究

锅炉尾部排烟温度高，对流管束翅片积灰和过量空气系数偏大是导致高压直流锅炉热效率低的主要原因，指出合理利用烟气余热，采用超声波等方法清除积灰，改进燃烧器的调节机构和性能，可支较好地解决高压直流锅炉热效率低的问题。     

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。     

大风区不同路堑结构中高速动车组阻力研究

建立长路堑路段高速动车组运行模型,通过数值模拟得到不同工况下动车组阻力,分析强横风环境下路堑结构对动车组气动阻力的影响。研究表明:不同路堑结构中气动阻力均随风速和车速增大而增大,深路堑中动车组气动阻力明显比浅路堑的大,大约为浅路堑的2～2.5倍。     

一种热翅板相变散热器的传热性能研究

依据热管传热原理和传热强化技术,设计了一种在户外恶劣条件下用于移动基站、密闭机柜等的新型热翅板相变散热器,并采用风洞试验系统研究该散热器的传热与流动性能。试验结果表明:在相同的工况条件下,该散热器以R134a比以液氨为工质效果好;在以液氨作为工质的条件下,30%的充液率热翅板相变散热器的传热性能最好;在冷、热风进口风量分别从250 m~3·h~(-1)增加至500 m~3·h~(-1)的情况下,增加热风进口风量比增加冷风进口风量得到更好的散热效果。此外,还运用计算流体力学(CFD)技术对该散热器进行数值模拟,将数值模拟结果与试验数据进行比较,发现两者吻合度高,说明该数值计算模型可靠。     

空气源热泵冷热水机组结霜工况下数学模型的建立与求解

在空气源热泵冷热水机组各部件模型的基础上,基于质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律,将这些部件模型有机地结合起来,建立了机组结霜工况下的动态数学模型.采用该模型对机组在不同工况下的性能进行了模拟分析,得到了风量、空气侧压降以及水侧换热器换热量、压缩机的轴功率等随结霜时间的变化.模拟结果表明,随着结霜量的增加,空气侧换热器的换热量减小,风量也将逐渐减小,而阻力却迅速增加;水侧换热器的换热量减小,水流量也减小.这为正确选择机组以及采取有效的除霜控制方式提供了依据.     

论气候变化对庐山森林火灾的影响

根据庐山45年的气候和火灾历史资料,将气候要素按年代划分,首先用一元线性模拟年代间气候因子（气温、风速、降水量、空气相对湿度、日照时数）的变化趋势,在此基础上方差分析,确定出气候变化显著因子为风速和气温 其次,应用相关分析法,得出影响森林火灾的气候因子为气温和空气相对湿度。随气温升高、相对湿度下降森林火灾次数增加,森林火险等级提高。     

混流干燥机粮层的气流分布及阻力计算

粮层气流分布对混流干燥过程和干燥机性能有重要影响。提出了差分法与有限元法相结合求解混流干燥机粮气流人的方法，开发了气流流动模拟软件，并对模拟结果进行了实验验证。通过计算机模拟实验，得到了混流干燥机进、排气盒之间气流阻力计算的经验公式。     

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。     

阴山北麓耕地地表空气动力学粗糙度的试验研究

空气动力学粗糙度是表征地表空气动力学特性的重要参数。本文首先从空气动力学Navier-Stokes方程的理论模型出发，从理论上证明了空气动力学粗糙度与风速的关系，并得出了计算空气动力学粗糙度的表达式。又根据流体力学和极限理论，推导出同一床面空气动力学粗糙度随风速的增加而减小，并且减小的速度随风速的增加而减小。最后根据2004年11月和2005年4月16日在内蒙古四子王旗裸露耕地采集的风速数据，计算该地区冬季和春季地表空气动力学粗糙度的值并利用标准差进行分析，得出以下结论：地表的空气动力学粗糙度并不是一个定值，即使在同一个风速范围内，空气动力学粗糙度也是在一定范围内分布的，但是从总体上空气动力学粗糙度随着风速的增加是呈下降趋势的，各风速范围的平均空气动力学粗糙度与风速呈较好的指数负相关；150cm、200cm高度组合的风速比标准差最小，最稳定，因此得出测定裸露耕地冬季地表粗糙度的最佳高度是150cm与200cm；阴山北麓春季耕地地表空气动力学粗糙度的平均值小于春季；当u=0时，仅取决于下垫面的性质而与风速无关的粗糙度为S0,冬春两季S0分别为33．269cm、23．969cm，可见裸露耕地表面在春季抗风蚀能力较弱。     

秸秆颗粒流化特性的数值模拟分析

在农作物秸秆的流化床燃烧发电应用中,秸秆颗粒在床内的气、固两相流动特性会对燃烧、积灰情况等产生影响。该文采用ANSYS FLUENT软件对秸秆颗粒在流化床内的流化特性进行数值模拟,分析颗粒直径对最小流化速度的影响,得到了随直径变化的最小流化风速特性。模拟结果能够为秸秆流化床锅炉的优化设计和运行提供指导。     

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。     

阴山北麓耕地地表空气动力学粗糙度的试验研究

空气动力学粗糙度是表征地表空气动力学特性的重要参数。本文首先从空气动力学Navier—Stokes方程的理论模型出发，从理论上证明了空气动力学粗糙度与风速的关系，并得出了计算空气动力学粗糙度的表达式。又根据流体力学和极限理论，推导出同一床面空气动力学粗糙度随风速的增加而减小，并且减小的速度随风速的增加而减小。最后根据2004年11月和2005年4月16日在内蒙古四子王旗裸露耕地采集的风速数据，计算该地区冬季和春季地表空气动力学粗糙度的值并利用标准差进行分析，得出以下结论：地表的空气动力学粗糙度并不是一个定值，即使在同一个风速范围内，空气动力学粗糙度也是在一定范围内分布的，但是从总体上空气动力学粗糙度随着风速的增加是呈下降趋势的，各风速范围的平均空气动力学粗糙度与风速呈较好的指数负相关；150 cm、200 cm高度组合的风速比标准差最小，最稳定，因此得出测定裸露耕地冬季地表粗糙度的最佳高度是150 cm与200 cm；阴山北麓春季耕地地表空气动力学粗糙度的平均值小于春季；当u=0时，仅取决于下垫面的性质而与风速无关的粗糙度为S0，冬春两季S0分别为33.269 cm、23.969 cm，可见裸露耕地表面在春季抗风蚀能力较弱。