基于纳米复合PCM集蓄热构件的建筑太阳能供暖特性研究

设计一种基于吸光型纳米复合相变材料(PCM)模块化集蓄热构件,将其应用于建筑太阳能采暖,以降低能耗和碳排放。开展石墨烯-石蜡复合相变材料的制备和物性测试,建立PCM集蓄热数学模型,并结合典型气候工况进行供热特性的数值模拟,研究定风量情况下蓄热层厚度和空气流道宽度对供暖特性的影响,分析通风速度对送风温度、日供热量以及太阳能供暖保证率的影响。研究结果表明：添加石墨烯后的纳米复合PCM相对于纯石蜡的集热效率约提升了60%;对于具有18 m²采光面积的集蓄热构件,当通风速度为1.0 m/s时,太阳能集蓄热墙具有较为优异的供暖性能,此时供给室内的日供热量、日平均热效率和供暖保证率分别为112.5 MJ、67.6%和90.0%,室内能够达到20℃的设定温度的时间为13 h。     

不同配风量下Y形通风风流场分析

为研究不同配风量下Y型通风的采空区风流场,以张集煤矿1613A工作面为工程背景,通过Fluent数值模拟对工作面在总配风量为1350 m3/min、1800 m3/min、2700 m3/min时的采空区漏风规律进行研究.模拟结果表明,随着总配风量的增大,采空区整体的漏风速度增加,且采空区前部漏风速度比尾部漏风速度增长...     

不同风量下褐煤燃烧碳氧化物生成规律

为研究火区封闭过程中气体组分变化,通过分析火区内气体成分判定火区燃烧状态,以安全封闭火区防止因火灾引发瓦斯爆炸事故.利用程序升温实验研究了风量分别为40 m L/min、80 m L/min、120 m L/min、160 m L/min和200 m L/min时褐煤燃烧产生的碳氧化物体积分数及O_2体积分数变化规律.研究结果表明:风量越大,O_2体积分数变化趋势越小,消耗氧气量越小;相同温度条件下,O_2体积分数有随着风量增加呈现增加的规律性;随着风量增加,CO、CO_2生成量均减少,且CO、CO_2生成量与温度之间呈指数关系变化;相同温度下,随着风量增加,CO、CO_2生成量减少,且燃烧阶段CO生成量与风量呈指数关系变化,CO_2生成量与风量呈线性关系变化.随着风量增加,CO生成初始温度滞后,相同温度时CO生成量减少.     

水平管外降膜蒸发气水对流过程换热量数值模拟分析

对水平管外降膜蒸发气水对流过程进行了三维数值模拟.模拟了迎面风速分别为1.0、1.6、2.2 m/s以及喷淋密度从0.036 kg/(m·s)增加至0.084 kg/(m·s)工况下气水对流传热传质过程,计算了气水对流过程的平均换热系数与Sh.结果表明,研究工况范围内汽化换热量在总换热量中占比为71%～77%;同一迎面风速空气条件下,随着喷淋雷诺数的增加,Sh先增大后缓慢减小;迎面风速的增大可以显著提高传热传质效果.     

不同进风速度下船舶机舱火灾烟气组织特性研究

本文以某散货船为研究对象,采用了FDS软件对该机舱火灾进行了数值模拟。分别分析了机舱进风速度分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s下烟气浓度及温度变化规律,并认为当风机速度为3 m/s时,烟气浓度值最小而舱内的温度降低幅度最大。     

低谷电相变储热技术在净水厂中的应用

为满足冬季净水厂房温度保持在7℃以上的生产需求,在传统市政供暖的基础上,通过低谷电相变储热技术的应用改造,将净水厂办公区采暖与生产区供暖进行有效分离,实现了整个水厂分区域、分时段供暖。低谷电相变储热技术对供热一次端进行改造后,采用电锅炉+热库供暖系统供暖,在夜间谷电(23:00～次日7:00)时段维持空间防冻保温采暖的同时对热库充热,并在其他时段利用热库供暖。从2017年采暖季整体运行情况看,在满足水厂供暖需求的同时,为企业有效降低了运行成本。     

环境风影响下直接空冷单元背压预测研究

通过加载冷空气与翅片管换热器内汽轮机排汽凝结换热程序,提出了一种直接空冷单元运行背压的预测方法,并用该方法模拟了环境风影响下空冷单元的运行性能,得到了不同风速和风温下空冷单元的运行背压.计算结果表明:空冷单元风机风量随着环境风速的上升而下降,当环境风速由0m/s上升至12m/s时,风机风量由476.9m3/s下降至328.6m3/s,下降幅度达到20.5%,计算换热量由15.86MW下降至12.45MW,相应的运行背压由21.5kPa上升至62.5kPa;环境风温的变化将改变换热的冷端进口温度,当环境风温由290K上升至306K时,换热量由16.36MW下降至15.43MW,相应的空冷单元运行背压由12kPa上升至25kPa.所提方法为空冷电厂空冷凝汽器运行背压的预测提供了理论基础,对直接空冷电厂的设计具有指导意义.     

扫路车风机选择与风道设计的研究

针对3 t扫路车的风机选型和风道设计问题,基于NX NASTRAN的流体分析平台,结合风机风压、风量的理论计算与相关的试验数据,建立了风机的气体模型。通过流体仿真,明确了风道流速的分布情况,并对风机与风道的噪声进行了初步分析。结果表明,通过风机选型与风道设计,吸筒中的风速超过50.8 m/s,满足了吸筒中垂直向上的运输要求。     

驻车通风参数对驾驶室热浸降温效果的影响

为获得有利于增强驻车通风效果的参数,对驻车通风过程中的相关参数进行研究。首先通过模型试验验证了计算流体动力学(CFD)仿真方法在热浸和通风降温模拟中的准确性;然后参照模型试验条件,对驾驶室热浸及通风降温的过程进行仿真,对比了不同驻车通风参数下驾驶室的降温成效。结果表明:驾驶室热浸后,前3 min的降温效果较明显,且风量增加有助于降温,但风速大于250 m3/h时,降温效果不明显;调节风量分配比例,增加向上偏转吹脸气流有助于驾驶室降温。     

环境风影响下高压直流输电换流阀空冷平台换热性能研究

针对北方某换流站换流阀空冷平台，建立了包含换热器、风机、周围建筑及环境风等多种因素在内的三维传热流动数值分析模型，模拟研究了夏季主导风向下环境风对换热器入口空气温度、风机风量和换热量的影响规律，阐明了影响换流阀空冷平台换热性能的主导因素。结果表明：当环境风速由0 m·s^-1增加至12 m·s^-1,空冷平台入口空气平均温度先升高后降低，在风速3 m·s^-1时极1、极2空冷平台风机入口平均温度最高，较环境温度分别升高了5.4℃与4.0℃;空冷平台下部负压随着风速的增加不断降低，导致风机入口风量持续减少，在风速12 m·s^-1时极1、极2空冷平台风机入口平均风量较无风环境分别降低了12%与8%;空冷平台的换热量随环境风速的增加呈现先降低后升高的趋势，环境风速3 m·s^-1时极1、极2空冷平台的换热性能衰减最为严重，两者换热量较无风环境分别减少了39%与29%;通过对影响换热量的主导因素分析，发现热风回流带来空冷平台入口温度的上升是导致换热量减小的关键因素。研究结果可为换流阀空冷平台的...     

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.      

风机封闭系统内噪声模拟分析

风机系统工作时的一个突出问题是其进风口与出风口产生的噪声。由于风机流场非常复杂,以及实验成本、条件等限制,基于CFD的理论逐渐成为风机噪声估计的重要方法。通过对风机及其冷却系统构成的封闭系统的原理性台架进行数值建模和仿真,判断出风机主要气动噪声源的位置和种类,提供一个可供参考的信息。结果表明:风机出口腔体内部非定常压力波动强度最大。     

Experimental Study of Effect of Air Duct Structures on Heat Dissipation of Heating-Only Fan Coil

Heating-only fan coil(HFC) is one of the suited end users.which is not only compact but also highly efficient.And the major factors affecting the heat dissipation performance of HFC include leakage through coil bypass,distance between fan and coil,fan structure and air inlet type.Under natural air convection or forced,experimental studies were made on the effects of these factors upon the heat dissipation performance of HFC.The results show that:1)After reducing the leakage through coil bypass,the heat dissipation of HFC in-creases 16.9%under natural convection,and increases 8.3%under forced convection.2)After the distance be-tween fan and coil be raised from 23.2cm to 41.7cm.the heat dissipation of HFC decreases 21.3%under natu-ral convection,but increasesl2.8%under forced convection.3)After changing the fan structure,the heat dissi-pation of HFC increases 41.8%under natural convection.and the heat dissipation per motor power increases 96.1%under forced convection.4)The heat dissipations of HFC with round pass,slit and strip type of air inlet are different,whose proportion is about 100%,110%,136%under natural convection,and 100%,105%,116%under forced convection.     

基于Pro/E的稻谷干燥机振动筛的研究

本研究来自一个可移动式电热净谷干燥机的实用新型专利.为了进一步完善谷物在干燥中净化,在谷物清选风车的基础上,通过一个曲柄摇杆机构来完成谷物的清选,并且有效利用干燥过程中风机的出风量,得到了能源的最大利用.采用PRO/ENGINEER三维实体建模软件进行实体参数化设计,对其参数化装配及运动仿真分析和干涉检查,并得出机构的...     

生物质气化套管采暖热环境数值模拟

为保障我国北方的生物质气化站在冬季可以安全运行,提出一种利用轴流风机与套管将生物质气化反应的余热送入净化间进行采暖的方法.采用计算流体力学(CFD)方法对采暖后的生物质气化站净化间热环境进行模拟,并使用Fluent进行计算,得出在沈阳市冬季温度最低(243.15 K)的情况下可将净化间的温度提升至254 K以上;若对净化间围护采取保温措施,则可使温度继续提高,使净化间内温度达到278 K以上,进而满足防冻要求.从而证明套管采暖方案的可行性,并为我国北方生物质气化站防冻改造提供参考.     

两步进气下吸式固定床气化系统的设计、调试和运行

开发了一套原料处理量为25 kg/h的两步进气下吸式固定床气化系统,并对两步进气直筒形（Stratified）下吸式固定床气化炉的炉型、结构和主体尺寸以及焦油检测系统进行了设计,对鼓风机、引风机、出炭螺旋等关键部件的参数进行了计算。气化炉整体高度为2683 mm,气化炉有效内径为350 mm,所需引风量和鼓风量都是60 m3/h。采用木片为原料,通过冷态实验和热态实验对气化系统进行验证,验证了该气化系统完全满足设计和实验需要。通过对比两步进气和一步进气实验结果,发现两步进气法可有效提升炉体温度,显著提高可燃气中可燃气体组分含量和热值,并有效降低可燃气中焦油含量。     

基于CFD的气流式皮清机内部流场

利用基于CFD(computational fluid dynamics)的数值分析方式,对进口风速、排杂槽口宽度等参数改变引起的气流式皮清机内部速度场和压力场变化进行了仿真分析.采用速度矢量分析了进口风速的影响:进口风速为15 m/s时最佳,风速过低或者过高都易于引起堵塞;采用了压力云图及压力分布分析了排杂槽口宽度的影响:排杂槽口宽度为20 mm,进口风速为15 m/s时无向外排风现象,且向内补风风速最低,清杂及落棉的综合效果最佳.数值分析结果与试验验证结果相同,表明用CFD数值分析的方式可以为气流式皮清机的运行参数调节提供优化分析.     

木材干燥室内部风速场的数值模拟与优化

为了改善木材干燥室内部风速场的均匀性以提高干燥质量,对材堆到侧墙距离为0.30 m,风机风速分别为2.0、3.0、4.0 m/s的工况下木材干燥室内部风速场,采用Fluent进行数值模拟与分析,得到风速分布最佳时的工况。此外,在最优风速场工况下,通过改变材堆到侧墙距离(0.25、0.30、0.35 m),对试验结论进行验证。结果表明:对于顶风式木材干燥室,选择风机风速为3.0 m/s、材堆到侧墙距离0.30 m时,木材内部风速场最均匀,采用Fluent得到的模拟值与实际值相差不大。通过Fluent方法对木材干燥室内部风速场进行数值模拟,可有效优化风速场的均匀性。     

不同条件下熄火后锅炉压力特性的试验研究

建立单引风机布置、负压运行、自吸风式的燃气试验炉,对4种不同燃料熄火工况(快速切断燃料、延时断燃料、快速切断燃料同时关小进气阀门开度、同时快速切断燃料和风机电源)下的锅炉压力特性进行试验研究.研究结果表明:快速切断燃料后,炉膛在0.3 s内产生最大负压,系统中炉膛负压波动幅度最大,引风机入口负压波动最小;切断燃料所用的时间越长,炉膛产生的负压越小;切断燃料的同时,进气量减少加大炉膛产生的最大负压值;同时切断燃料和风机电源后,风机对炉膛吸力在熄火瞬间不变,炉膛产生的最大负压不会因为风机断电而减小.