太阳能-空气源热泵用于烟叶烘烤的可行性分析

鉴于现有烟叶烘烤存在能源浪费与污染环境等问题,提出了一种新型的烘烤方式——太阳能-空气源热泵联合用于烟叶烘烤。本文着重对太阳能-空气源热泵用于烟叶烘烤的可行性进行了分析。     

基于CFD模拟模型的温室温度场均匀性控制

为达到精确控制温室环境因子的目的,提出一种基于计算流体力学(CFD)模拟模型的试验设计(DOE)优化控制系统,通过正交试验设计,在尽可能少的CFD求解次数下,获得环境因子控制的最优组合;以温度场控制为例,通过引入均匀性评价指标,以CFD为计算工具不断改变控制输入的组合,使该指标达到极小,从而在原有温度定值控制基础上,使温室作物温度生长的局部差异减小,提高温室综合生产效率;最后以试验实例给出了这种方法求解的基本过程,结果表明优化后的效果明显,控制组合方式易于获得。     

出风道参数对冷藏集装箱温度场的影响

结合货物多孔介质理论,建立了装有荔枝货物的保鲜集装箱三维数值模型。考虑荔枝货物及箱体物理特性,通过改变出风道风速、开孔面积和位置对制冷过程中集装箱内空气和货物温度的变化进行了数值分析,获得了箱内温度场分布特性。研究结果表明,提高出风道风速、增大开孔面积,可以促进箱内空气降温速度,并提高货物表面的温度分布均匀性;货物降温速度随出风道风速增大而增大,而与开孔面积关系不明显;出风道开孔位置对箱内空气降温速度影响不大,集中开孔形式下的货物温度降幅较其他开孔形式小。经试验验证,模拟结果与试验结果吻合较好,空气温度变化平均误差为5.05%、均方根误差为5.95%;温度分布平均误差为14.04%、均方根误差为16.48%,证明了模型的准确性。     

分区控制对乏风热逆流氧化装置温度场的影响

在大型煤矿乏风氧化装置运行过程中,存在着氧化装置内各个区域温度场分布不协调的情况。为了解决这个问题,在自行设计的煤矿乏风氧化装置实验台上进行了温度场分区控制实验。通过调节换向时间和各个区域煤矿乏风进口流量,实现对氧化装置温度场的协调控制。实验结果表明:增大某一区域进口流量调节阀开度可以提高其整体温度场的增加速度;调整某一区域上、下进口流量调节阀的开度差值和换向时间,可以有效地对温度场峰值偏移进行控制。     

冷藏车水产品堆栈方式对温度场的影响

水产品具有较高经济效值,维持冷藏车厢温度均匀、保障水产品品质以提高冷藏车运输效率成为当前重要的研究课题,其中货物堆栈方式是一个重要的研究方向。以上出风、上回风式水产品冷藏车为对象,通过ANSYS16. 0中的Fluent模块,模拟得到了制冷装置下方分别装载高度为0、0. 533、1. 066、1. 6 m货物时厢体内部温度场的分布状况,并对比了4种堆栈方式下货物表面、横截面以及纵截面温度云图。结果发现,温度沿车厢长度方向呈倒C形分布,即靠近车厢前下部和后下部区域温度较高;在制冷装置下方堆栈货物会对温度场分布均匀性产生显著影响,堆栈方式a即堆栈高度为0 m时,温度场分布均匀性最佳,货物区温度均在5℃以内,最大温差在2℃以内。对比试验结果和模拟结果,两种结果最大均方根误差小于0. 5℃,平均相对误差最大为7%。     

烘烤条件对海绵蛋糕品质影响的研究

烘烤是海绵蛋糕制作的关键工序,对海绵蛋糕的品质具有重要的影响。烘烤因素有上火温度、下火温度与烘烤时间。以海绵蛋糕品质为指标,通过单因素与正交试验优化设计研究海绵蛋糕最佳烘烤条件。试验分析结果表明:海绵蛋糕最佳烘烤条件是上火温度为200℃、下火温度为170℃、烘烤时间为20min;烘烤因素对海绵蛋糕品质的影响大小顺序依次为上火温度、下火温度、烘烤时间。     

热泵变温干燥对竹荚鱼干燥特性及色泽的影响

采用恒温、升温和降温3种温度模式对热泵干燥竹荚鱼的干燥特性及色泽变化进行了研究.结果表明:采用适宜的初始温度和循环时间,热泵变温干燥能够缩短干燥时间.显著提高半干竹荚鱼片的色泽.竹荚鱼最适合热泵变温干燥的条件为20℃(3.5 h)→25℃(3.5 h)→30℃(3.5 h)→35℃(3.5 h).     

农用柴油机SCR催化箱外置保温层对其温度场影响的试验研究

在发动机台架上,通过转动SCR催化箱内呈一字形布置热电偶的测量段,在稳态工况下对沿轴向多个截面内的温度场进行测量,研究催化箱外保温层对SCR催化箱内温度场分布规律及其对NOX转化效率的影响。结果表明:催化箱外设置保温层能使催化箱内温度沿轴向下降幅度减小,并改善其温度分布的均匀性。试验条件为:空速21 000 h^-1,排气温度475℃,尿素喷射量氨氮比为1。催化箱外无保温层时,因散热损失大于SCR反应放热,SCR催化剂载体后的平均排气温度低于催化剂前3℃;设置保温层后,散热损失减少,SCR催化剂载体后的平均排气温度高于催化剂前4℃。排气温度265℃时,外置保温层使NOX转化效率提高2%;排气温度475℃时,外置保温层反而使NOX转化效率降低3%。     

限氧热泵干燥与油脂对β-胡萝卜素生物接近度的影响

胡萝卜富含维生素A原类胡萝卜素,但含水率较高,不宜储存。将其干燥制成脱水蔬菜可以有效地延长货架期、保留营养价值。利用体外消化模型评估了胡萝卜经CO2源限氧热泵干燥后的β-胡萝卜素生物接近度及油脂对其的影响。以低速离心得到的上清液中的β-胡萝卜素释放率和超微过滤得到的胶束相中的β-胡萝卜素胶束率为指标评估β-胡萝卜素生物接近度。尽管干燥对胡萝卜中β-胡萝卜素的保留率有消极影响,但对其生物接近度却有积极作用。尤其是以CO2作为干燥介质可以极大地提高β-胡萝卜素的保留率和生物接近度。油脂的添加使得新鲜胡萝卜和干制品中的β-胡萝卜素释放率和胶束率都显著升高。     

柴油机各缸工作不均匀性对NOx排放量的影响

采用高速数据采集系统实测直喷式柴油机气缸压力,通过气缸压力计算分析燃烧放热规律,建立了由放热率预测直喷式柴油机NOx排放的模型,并验证了该模型的精度与准确性。通过实测多缸柴油机各缸压力,利用该模型计算各缸在各工况下的NOx排放,分析了柴油机各缸工作不均匀性对NOx排放的影响。结果表明,多缸机由于各缸压力不均匀,其NOx排放量有一定的差别,气缸压力大,NOx排放量也大;降低柴油机各缸工作不均匀性可降低NOx排放量。     

烤烟房热湿回收利用研究进展

我国作为世界上最大的烟草种植国,在能源形势日益严峻的情况下,对烟叶烘烤实行节能势在必行,回收和利用烤烟房排放的热湿是对烤烟房实行节能的一项重要方法。为此,根据烟叶烘烤的特点分析出实行热排湿节能的难点,又介绍了应用在烤烟房中直接利用、回收利用和烤烟群系统等各种热湿回收技术的原理和研究进展,并对热湿回收技术研究方向和各种热湿回收烤房的应用进行了展望。     

流固耦合作用对离心泵内部流场影响的数值计算

采用双向同步求解的方法对离心泵内流场和叶轮结构响应进行联合求解,研究了叶轮流固耦合作用对离心泵内部流场的影响.流场模拟基于Reynolds时均化N-S方程和标准k-ε两方程湍流模型,采用多重坐标系法;结构响应基于弹性体结构动力学方程.并将计算所得的流道网格变形、流场静压和速度的分布以及径向力等结果与非流固耦合计算的流场进行对比分析.分析结果表明,流固耦合作用使得流体和固体区域计算网格发生微小变形,这不仅会改变流体对固体载荷的分布,而且会影响结构对流体的做功作用,从而影响流场的分布;叶片相对隔舌不同位置时,叶轮出口处和蜗壳流道内流场的静压分布变化趋势不同;流场速度变化主要出现在叶片和叶轮出口附近;各时间点上径向力的大小和方向变化较明显.     

干燥箱内温度场和气流场的建模仿真与试验研究

研究干燥箱内苜蓿草捆的不同放置方式对其温度场和气流场的影响,建立干燥箱的三维仿真模型,运用流体动力学软件对干燥箱体内苜蓿干燥过程中的温度场和气流场进行数值模拟,分析了在有效干燥时间内长宽高均为10cm的苜蓿草捆竖放、横放、斜放45°与斜放135°情况下干燥箱内气流场变化情况。结果表明,苜蓿横放时,速度分布最均匀,入口风速可以被充分利用,干燥效果最好。通过实验数据与数值模拟结果的比较,证明苜蓿草的数值模拟对深入研究干燥箱内部的热空气流动具有重要意义,为干燥滚筒的设计及热效率的提高提供指导。     

进水池流态对泵进口流场的影响

中小型泵站通常运用进水池来为水泵提供进水条件。进水池中流态的好坏直接影响泵进口的流场，从而影响到水泵的系统性能。介绍了国内对进水池流场研究的进展情况，论述了其对泵进口流场的影响，探讨了对进水池流场研究的方法，分析了各种方法研究的利弊。     

转速对离心泵内部流动的影响

采用FLUENT,在双参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC方法求解,对6台不同转速下离心泵的内部流场进行了叶轮和蜗壳的耦合数值模拟并进行了能量性能预测.同时,分析了转速对离心泵内部流场的影响,指出不同转速下泵内部流场是比较相似的;性能预测发现比例定律的扬程计算结果具有比较高的精度,轴功率的计算精度则相对较低.     

玉米秸秆残茬覆盖对大豆田土壤水温效应的影响

研究了传统耕作、玉米原垄留茬耕作、玉米原垄留茬全覆盖、玉米留茬条带覆盖、浅松覆盖和深松覆盖6种耕作方式下土壤含水率、棵间蒸发量和地温的变化。结果表明,条带覆盖对大豆不同生育期土壤剖面含水率影响最大;其他耕作方式对棵间蒸发的抑制作用均小于传统耕作;日平均地温在苗期变化明显;保护性耕作对日平均地温影响较大,传统耕作最高,留茬全覆盖最低。     

两级压缩热泵干燥装置制冷剂的优选及性能研究

通过优选两级压缩热泵系统的制冷剂,提高物料的干燥速率,给出优选的原则以及适合的高温制冷剂;并基于木材的两级压缩热泵干燥装置研究了旁通率对除湿量的影响,同时又根据不同蒸发温度下,物料的除湿量和除湿能耗比进行了分析研究,给出了其中的运行规律,以提高能量利用率。     

基于CFD的多级中开式离心泵流场分析

为发展具有自主知识产权的高性能多级中开式离心泵,根据已有参数要求,对多级中开式离心泵的结构及水力模型进行了设计.水泵选用两侧吸入中间压出的结构形式,叶轮左右对称分布.首级叶轮为两侧单吸,末级选用双吸叶轮,压出室采用双蜗壳.利用Pro/E软件建立流道模型,借助Fluent软件,基于N—S方程和标准k～ε湍流模型,采用SIMPLE算法,对内部流场进行数值模拟,得到水泵各级叶轮的相对速度及静压分布.并在多工况下对多级中开式离心泵流场进行稳态数值预测,着重选取三种工况(标准工况、小流量工况及大流量工况)对多级泵各级叶轮的静压及相对速度进行对比分析.然后,在标准工况下对泵进行瞬态模拟,分析各级叶轮在不同时刻静压分布.数值模拟结果表明,泵水力模型设计合理,在标准工况下效率达到88％,性能出众.最后经实验验证表明,模拟结果与实验结果相符,水泵达到设计要求.     

回流孔径对磁力驱动离心泵内部流动的影响分析

为研究回流孔径变化对磁力驱动离心泵内部流场及水力性能的影响,分别以6、8、10 mm等3种不同回流孔径的磁力驱动离心泵模型,通过定常、非定常以及流热耦合等数值计算与外特性试验相结合的方法,开展了回流孔径变化对磁力驱动离心泵外特性、内部流场、温度场以及压力脉动特性的影响规律研究。结果表明,(1)回流孔径的变化对磁力驱动离心泵的扬程、效率及泵内部流场的影响较小,其中随着回流孔径的增大,磁力驱动离心泵扬程及效率呈下降趋势;(2)回流孔径的变化对冷却循环流道内的流场、温度场以及压力脉动性能的影响较大,其中随着回流孔径的增大,冷却循环流场内的压力分布逐渐减小,湍动能分布呈增大的趋势,冷却循环流道的冷却效果逐渐变强,另外回流孔径变化对传播进入冷却循环流场的压力脉动强度影响较小,对冷却循环流场内的压力脉动衰减速度影响较大。综上可知,回流孔径变化对泵内流场的影响较小,对冷却循环流道内的流动特性影响较大。     

多温蓄冷车设计与车内温度场分析

为克服现有蓄冷车控温范围有限、不可多温共配等问题,设计了一款集车载制冷系统、独立蓄冷槽、隔热车厢(冷冻和冷藏单元)、导风槽、内隔板等于一体的多温蓄冷车。该多温蓄冷车将蓄冷槽安装在车厢前端并独立隔热保温。夜间利用低谷电对蓄冷槽内相变蓄冷材料进行充冷;当多温蓄冷运输时,冷冻单元通过车厢前端送风系统将冷能导出并调控,冷藏单元通过导风槽将冷气导入并调控。对车厢内冷冻冷藏单元体积比为1∶1,温度分别设定为-15. 0℃和3. 0℃工况进行了仿真和试验对比分析。研究表明,所构建的多温蓄冷车温度模拟值与试验值的均方根误差在0. 7～1. 1℃之间,总体偏差合理,可较好地反映多温蓄冷车内温度场分布状况。试验结果也表明,该多温蓄冷车车厢冷冻、冷藏单元可有效控温10 h以上,满足配送运输需要;平均温度分别在-14. 2～-12. 9℃和3. 4～4. 2℃间波动,波动范围分别为1. 3℃和0. 8℃,温度绝对不均匀度系数S在1. 2内,较传统蓄冷车平均温度波动值降低了73. 7%,S值降低了50%以上。改变车厢内冷冻冷藏单元体积比的进一步仿真也表明,蓄冷车内温度场分布仍然均匀,可满足实际运输需要。