温室传热水道与土壤换热强度影响的数值分析

以呼和浩特市某日光温室铺设的传热水道为研究对象,为提供传热水道在土壤中铺设间距、深度的准确依据,利用CFD数值模拟技术对传热水道在不同供水温度(30、40、50℃)、不同埋管深度(30、40、50cm)、不同管道间距(20、40、50cm)的情况时对温室土壤的换热强度进行研究与分析。结果表明：埋管深度越深对土壤地面温度影响越小,管道间距越宽则土壤的温度分布越分散,使土壤不容易达到温度扩散的饱和值,管温越高对管道以下的土壤影响越大,造成资源浪费;当埋管深度为30cm、管间距为20cm时,土壤的换热效果最佳。研究结果可为温室传热水道对土壤加热提供理论参考。     

结构参数对增压器浮环轴承润滑特性和环速比的影响

基于以往对增压器的浮环轴承润滑分析中大都忽略浮环的环速比影响,或将润滑性能和环速比独立分析。该文采用数值分析方法研究了增压器浮环轴承的润滑特性和环速比,分析中考虑了转轴、浮环、轴承座之间的传热因素,基于Reynolds方程和浮环平衡方程,建立了浮环轴承润滑模型,对比分析了浮环内、外层间隙,内、外圆半径4个结构参数对浮环轴承润滑特性和环速比的影响。结果表明,实际设计浮环时,需综合考虑结构参数对浮环润滑特性和环速比的影响及影响程度;浮环内层间隙增加,环速比降低,与内层间隙0.02 mm时相比,转速60 000 r/min时,内层间隙0.04 mm时的环速比减幅达23%,内层间隙增加,内、外膜温度减小,摩擦功耗略有增加,内层间隙0.03 mm时,浮环具有较理想的润滑性能和环速比;外层间隙0.06 mm的环速比均比外层间隙0.04 mm的环速比增加30%以上,外层间隙增加,外膜温度减小,且转速越高,外膜温度减幅越大;浮环内圆半径越小,环速比越小,内、外膜温度和摩擦功耗越小,浮环润滑性能越好;浮环外圆半径增加,环速比降低,但内膜温度、外膜温度、总摩擦功耗和总端泄流量变化幅度均在5%以内,外圆半径对浮环润滑性能影响不显著;浮环实际设计时,调整内圆半径比调整外圆半径对改善浮环润滑性能更有效。     

基于混合解换热模型的地源热泵系统井群热干扰特性

为建立井群换热快速求解模型并研究其热干扰特性,提出了一种基于解析-数值计算的混合解模型,以16井群为研究对象,通过试验和数值模拟的方法研究了井群热干扰特性。研究结果表明:随着换热的进行井群中各井间产生热干扰并逐渐增强,同一运行时刻中井受热干扰程度最大、边井次之、角井则最小;由于井间热干扰的影响,角井换热能力最大、井壁温度最低,边井换热能力和井壁温度居中,中井换热能力最小、井壁温度最高,则运行90 d时角井换热量比边井大6.5%,边井换热量比中井大7.1%;角井对井群换热量的贡献率随换热时间延长逐渐增加,中井对井群换热量的贡献率则逐渐减少,而边井对井群换热量的贡献率基本不变。     

水平蛇形管内单相流传热特性研究

对水平蛇形管内单相流的传热特性进行了研究.通过改变质量流速,研究壁温特性.研究结果表明:壁温随质量流速的增大而减小,且弯头外侧温度高于内侧温度.对实验结果进行拟合,提出用于水平蛇形管管内单相对流传热系数的关联式.     

新型剑麻纤维烘干机的研制与应用

新型剑麻纤维烘干机通过采用油传热、提高链板运行速度、改进链板结构及加大抽湿量等，使生产效率得以提高，并降低了燃料消耗成本，减少了污染物排放。     

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.     

地下水曝气修复MTBE污染土壤过程中物化参数的确定

采用吸附实验,研究了地下水曝气(air sparging,AS)修复MTBE污染土壤过程中MTBE在不同颗粒度的石英砂下的吸附参数、有效扩散系数和相间传质系数.结果表明,Freundlich等温吸附方程可以很好地描述MTBE在石英砂中的吸附行为,并且由此算出的粗砂,混合砂和细砂的吸附常数K随着颗粒度的减小相应增大,依次为6.855E-04、1.854E-03和1.910E-03.在有效扩散系数的计算中,本文用扩散模型拟合出MTBE在干燥土壤中的有效扩散系数Deff=3.748×10-6m2·s-1,并且拟合回归参数R2=0.997,非常接近1.0,这表明本实验采用的方法可以可靠地确定有机物在土壤中的有效扩散系数.在相问传质系数的分析中,本文采用经验公式计算出MTBE(NAPL)-水-气三相在土壤中的相间传质速率系数,计算结果表明,NAPL-水相平衡可看作瞬态平衡过程,并且相间传质速率常数主要取决于砂子的比表面积,而在气-水相和NAPL-气相中,它们的相间传质速率系数与空隙率有关.     

热辐射下汽车温度分布及隔热分析

为研究热辐射下汽车内部温度场分布及不同隔热措施下汽车温度上升状况,在COMSOL中运用表面辐射传热模块对汽车温度场进行仿真.首先在SolidWorks中建立普通小型汽车的三维模型,然后导入COMSOL并定义汽车不同部位材料属性,最后通过加载外部热辐射、表面漫反射等参数仿真了暴露在阳光下和停靠在阴影下两种状况汽车温度上升...     

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.     

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。