两级多效太阳能增湿除湿苦咸水淡化装置的性能研究

基于增湿除湿(HDD)的原理,设计了一种两级多效太阳能苦咸水淡化装置,用电加热水箱模拟太阳能集热器,对该装置进行了性能研究,目的是了解装置产水性能及效率. 试验中,给出了装置在不同加热温度、苦咸水进水流量以及补水流量下的各测点温度变化和淡水产量,并理论分析了苦咸水进水流量对装置产水量的影响,与试验结果进行了对比,得到了不同进水流量下的装置性能系数(GOR). 研究结果表明,系统产水量随苦咸水进水流量和加热温度增加而增大,在苦咸水进水流量为1 000 kg/h时,装置产水量可以达到63.55 kg/h. 由于该装置多次利用了湿空气的凝结潜热以及排浓盐水所含的显热,其性能系数在加热温度为85 ℃时,最大可以达到1.98. 且装置性能系数的理论计算值和试验测试值吻合较好.      

一种光伏一热通风装置的热特性试验研究

提出一种新型的光伏/热通风装置,利用CFD仿真对比分析了底板进气和侧板进气两种不同形式下装置内温度分布情况.试验结果表明底板进气可有效降低装置内最高温度,并使装置内温度分布更加均匀.对新型光伏-热通风装置进行了室内稳态试验,通过改变加热功率、风速及底板通风孔个数,分析不同工况下装置的热特性.结果表明:出风口温度和装置内最高温度随着加热功率的增加而增加,但装置热效率随着加热功率的升高而降低,减少底板孔数后装置内温度分布更均匀;定加热功率试验表明风速越大装置效率越高.此基础上对新型光伏-热通风装置进行室外实际天气条件下性能试验.结果表明装置对空气的加热功率变化趋势与辐照度的变化趋势接近,整个装置在中午时热量利用率最高.      

基于热管和两级温差发电的船舶余热利用

为了对船舶余热进行利用以达到节能的目的,结合船舶烟气余热的特点,设计了一种加装在船舶柴油机排烟管上采用热管强化传热的两级温差发电装置。通过建立温差发电有限时间热力学模型,设计了实验系统并搭建实验平台。实验后分析实验数据并验证两级温差发电装置利用余热的可行性。结果表明,在两级温差发电实验装置热端温度为473 K时,其输出功率最大可达到250 W,热效率为5.37%,在相同工况条件下,相比于单级温差发电实验装置4.04%的热效率提高了32%,证明了利用该装置对船舶余热进行回收利用是可行的。     

光导聚能高温相变储热小型太阳能吸附式制冷系统

提出了一种新型太阳能聚光集热装置驱动的小型吸附式制冷系统,介绍了其工作原理与设计方法,对太阳能聚光装置在实际的天气条件下进行了实验测试,给出了实验测量曲线.实验结果表明,此类太阳能聚光装置的聚光效率达到42%左右.对该制冷系统进行了性能估算,结果表明,由于系统的工作温度高,太阳能的收集效率高等因素的作用,系统的性能系数COP达到0.62,因而具有良好的市场前景.     

多悬臂梁压电振子频率分析及发电实验研究

为了提高悬臂梁压电振子的发电能力,设计并制作了多悬臂梁压电振子,采用有限元方法对多悬臂梁压电振子的有效工作频率进行了仿真分析,并且进行了实验验证.在此基础上,对多悬臂梁压电发电装置进行了压电发电实验测试.研究结果表明,多悬臂梁压电振子工作的谐振频率范围为56~65 Hz,与实验结果基本吻合.相比于单悬臂梁压电振子,多悬臂梁压电振子能有效地拓宽其谐振频带并提高压电发电能力.当多悬臂梁压电振子外接负载为820Ω、工作频率为60 Hz时,多悬臂梁压电发电装置的最大输出功率达到4.9 mW,产生的能量能够满足网络传感器等低耗能电子产品的供能需求.     

基于热管和两级温差发电的船舶余热利用研究

为了对船舶余热进行利用以达到节能的目的,该文结合船舶烟气余热的特点,设计了一种加装在船舶柴油机排烟管上采用热管强化传热的两级温差发电装置。通过建立温差发电有限时间热力学模型,设计了实验系统并搭建实验平台。实验后分析实验数据并验证两级温差发电装置利用余热的可行性。结果表明,在两级温差发电实验装置热端温度为473 K时,其输出功率最大可达到250 W,热效率为5.37%,在相同工况条件下,相比于单级温差发电实验装置4.04%的热效率提高了32%,证明了利用该装置对船舶余热进行回收利用是可行的。     

一种新型多效内回热式太阳能海水淡化装置

设计建造了一台具有三效回热性能的紧凑式小型太阳能海水淡化装置,在稳态和实际天气条件下对装置的性能进行了测试.该装置的蒸馏系统采用了多级降膜蒸发及降膜凝结技术,使其中大部分蒸气潜热及部分盐水的显热得到了多次重复利用.实验测试表明,当系统在稳态温度70～75 ℃附近运行时,其性能系数可达2.0左右,在晴朗天气下,实际每平方米太阳能集热器的产水量可达10 kg.     

平板热管用于笔记本电脑散热的研究

提出了一种笔记本电脑散热用新型平板热管,其具有散热效率高、力学强度高、重量轻、成本低、工艺简单等优点．在自然对流冷却条件下,对平板热管和相同尺寸的实心铝板的传热性能进行了实验研究．分析了平板热管的启动特性、均温特性以及加热功率、倾角对其传热性能的影响．实验结果表明,与实心铝板相比平板热管的传热性能更优．当加热功率为17w时,平板热管散热器的总热阻为1．72℃／w,冷凝面的最高温度达到49．7℃,而热源温度为55．3℃,可以满足目前上网笔记本电脑冷却的要求．     

一种新型热压缩机运行特性实验研究

为了克服传统热压缩机的不足,提出了一种直线电机直接驱动、以气缸壁与活塞充当回热器的新型热压缩机系统。利用搭建的实验装置,实验研究了加热温度、直线电机驱动功率、工质种类和充气压力等对新型热压缩机系统运行特性的影响。研究结果表明:采用比热容比更大的工质有利于提高热压缩机系统性能;增大充气压力能提高系统内压力峰值,但效果不显著。以He4为工质,在充气压力为0.96 MPa、加热温度为330℃时,新型热压缩机系统压比达到1.14,能满足特定场合驱动脉冲管制冷机工作的需求;利用带小孔的气库进行了系统输出声功实验研究,发现存在最佳小孔开度使热压缩机系统对外输出功最大;保持工质种类和充气压力不变,当加热温度为603℃、小孔气库容积为0.518L时,实验测得热压缩机输出功最大为15.6 W。     

温度控制系统实验装置建模与系统分析

本文对温度控制系统实验装置进行实验建模，并对系统的动态性能进行分析及调节器参数整定，对干扰作用点靠近被控变量所带来的不利影响进行了讨论，提出了改进措施。     

海水淡化太阳能蒸馏技术研究现状与展望

介绍了海水淡化太阳能蒸馏技术的背景、原理、特点,综述了太阳能蒸馏装置的研究进展,对太阳能蒸馏技术的研究方法和研究现状从技术原理、装置分类、装置性能、装置中自然对流系数确定、装置经济性评估等方面进行全面总结,指出传统太阳能蒸馏装置存在的主要问题是占地面积大,产水量过低,太阳能利用率不高,分析了导致其产水量过低的原因,并对未来海水淡化太阳能蒸馏技术进行了展望.     

增湿-除湿太阳能海水淡化装置实验研究

基于空气增湿-除湿海水淡化技术,采用曝气管将热空气曝入到太阳能热水器水箱中的增湿方法,设计了以太阳能为热源的小型太阳能海水淡化装置。实验研究表明,该曝气方式具有很好的加湿效果,在各种工况下出口湿空气的相对湿度均可达95.5%以上。出口湿空气的温度及相对湿度主要取决于热空气的曝气速度,选取合适的曝气速度可以使装置获得较高的淡水产率。     

基于低真空运行模式的水电联产系统热力分析

提出了对于低真空运行后的凝汽式机组,直接利用其末级排汽作为低温多效蒸馏海水淡化系统的加热汽源,从而实现水电联产的方法.采用矩阵法建立电厂热力系统多级回热数学模型,基于弗留格尔公式对低真空运行进行变工况计算,进而采用等温差法建立低温多效蒸馏海水淡化系统的数学模型.在计算范围内,当满足不同淡水产量的需求时,可以优选出最佳排...     

水电联产低温多效蒸发海水淡化系统优化研究

在对带有冷凝水闪蒸和海水预热的低温多效蒸发海水淡化系统进行物料和热量衡算的基础上,建立了相应海水淡化系统并叉流流程下水电联产系统优化的数学模型.该模型以单位产量淡水成本最小为优化目标,利用Matlab工具箱编制了求解程序,对水电联产系统数学优化模型进行了求解,分析了效数、加热蒸汽流量和系统规模对单位产量淡水成本的影响,并将水电联产优化设计、水电联产等温差设计和无水电联产等温差设计3种方案下的单位产量淡水成本进行了比较.计算结果表明:参数相同情况下,水电联产优化设计和无水电联产等温差设计相比,最大可节约淡水成本87.54%.水电联产低温多效蒸发是降低海水淡化成本的有效途径.     

膜分离海水淡化技术

概述了膜分离海水淡化技术机理,介绍了三种目前应用潜力较大的薄膜蒸馏淡化装置。并对膜分离淡化技术的淡化机理,产水质量和产水量进行比较,并进一步分析其性能特点,及其发展应用前景。     

核供热堆海水淡化系统的热工水力学特性

针对与低温核供热堆相耦合的竖管多效蒸发海水淡化系统 ,建立了物理数学模型 ,探讨该系统的热工水力学特性。采用等温差和分段等面积两种温差分配方案对系统进行设计。分析了系统各效的蒸发器和预热器面积、平均换热系数以及淡水产量等随效数的变化规律。结果表明 ,经过适当的温差调整 ,两种方案下产水比都可以达到 2 0以上 ,但等面积温差分配设计方案在系统的建设上将更具优势。本工作可以为大型竖管多效蒸发海水淡化系统的设计提供理论指导和基础数据     

海水淡化膜蒸馏膜的研究现状与展望

海水淡化技术(热法和膜法)是一项有望使人类摆脱淡水资源短缺困境的有效方法，其中，膜蒸馏技术是一种能源消耗低、脱盐能力强且有望实现淡水经济可持续生产的新型膜分离技术，但是膜蒸馏性能在很大程度上受膜污染与温度极化的制约，严重阻碍了其规模化应用，为此，研究人员围绕膜改性做了系列研究，以提高膜抗污染性并最大限度地降低温度极化。从阻碍膜蒸馏发展的问题入手，简要介绍了膜污染与温度极化及其对膜蒸馏造成的不利影响，综合分析了当前通过构造特殊润湿性表面抵抗膜污染以及利用限域加热降低/消除温度极化的研究现状，并指出当今膜蒸馏膜面临的问题，认为未来对于膜蒸馏膜的研究应从以下几方面开展：1)选用高导热/高光吸收的材料制造有限域加热功能并具有特殊润湿性表面的膜；2)设计能够适应多元污染物进料液的膜蒸馏膜；3)构筑一体化的具有高导热/光吸收性亲水层的Janus膜。     

多级闪蒸海水淡化系统的改进研究

针对供热机组进行电水联产的参数特点,综合多级闪蒸海水淡化技术(MSF)和低温多效蒸馏海水淡化技术(LT-MED)的优点,提出了一种多级闪蒸海水淡化的改进系统(MSF-E),其改进方法是利用供热汽轮机0.12~0.25 MPa的供热蒸汽作为热源,将各级闪蒸室中闪蒸出的二次蒸汽的一部分引到下一级闪蒸室中用来加热循环盐水,同时以供热机组凝汽器的循环海水代替原海水作为多级闪蒸系统的补充水,并建立了MSF-E系统性能计算数学模型,分析了参数变化对MSF-E系统性能的影响规律.研究与计算结果表明,与现有MSF装置进行对比,在引出份额达到理论最大值0.743时,造水比可提高42.6%,各级闪蒸室中盐水的质量分数平均下降22.1%,可以更好地发挥供热机组进行电水联产的优越性,为MSF-E系统的实际应用奠定了理论基础.     

长沙地区太阳能水源热泵系统冬季工况模拟

为了研究太阳能水源热泵系统供热工况下的运行特性,引入了可再生能源建筑应用工程评价标准中相关方法.通过对长沙地区冬季工况模拟研究和分析,得到太阳能集热系统和水源热泵系统在不同工况下的制热效率.研究结果表明,在引入太阳能后避免了水源热泵机组冬季长时间运行使制热性能下降并频繁进入保护工况,且当蒸发器进口水温为22℃附近时,机组COP较10℃提高了9.13%,达到最优值.