冰球式封装蓄冰槽蓄冷过程理论分析及实验研究

通过对冰球式封装蓄冰槽蓄冷时的传热过程进行分析,建立了数值传热方程,对蓄冷过程进行了理论计算,得到了蓄冰槽蓄冷过程中乙二醇溶液出口温度及蓄冰球温度的变化趋势.同时,设计搭建了冰球式封装蓄冷空调系统实验台,分析了冰球式蓄冷系统中蓄冰槽和蓄冰球的结构与性能,对蓄冷过程进行了实验测试,并将测试结果与理论计算进行了对比分析,提出了优化冰球式蓄冷系统的方法.     

新型板式蓄冰设备蓄冰融冰规律研究

以一新型板式蓄冰设备为研究对象,建立其有限元数值模型,利用现有的实验数据对模型进行了验证．利用模型模拟分析了相变融冰与蓄冰规律,结果表明融冰与蓄冰过程都是在一定的温度范围内完成的,且靠近板内壁面处水或冰的温度比其余各点变化更快．在此基础上提出了间歇蓄冰方式,并与连续蓄冰方式进行了对比分析．研究发现,采用间歇蓄冰方式可减少冷水机组和泵的实际运行时间,降低纯蓄冰过程的能耗．     

蓄冰冷机容量的确定

针对在设计蓄冰工程时普遍存在优化蓄冷比来确定蓄冰主机容量的做法和确定蓄冰工况的问题，提出蓄冰冷机的蓄冰运行工况应根据制冷机组的类型和拟采用的蓄冰方式来确定，通过分析计算给出了蓄冰主机在全蓄冷模式、部分蓄冷冷机优先模式、部分蓄冷释冷优先等3种控制模式下确定冷机容量的计算式，并得出了在不同的控制模式下冷机的容量不受蓄冷比影响的重要结论，说明了蓄冰工况和冷机容量的正确选定对合理地设计蓄冰系统有非常重要的作用，并用工程实例做了详细的分析说明。     

基于有限元分析的新型立式蓄冰板结构的优化设计

在立式封装板蓄冰设备的优化研究中,冰板结构尺寸的确定是一个基础而重要的环节．通过建立二维立式蓄冰板的相变传热数学模型,运用有限元分析对蓄冷过程进行模拟,通过模拟不同结构立式蓄冰板内的温度场的变化情况来分析蓄冰板的蓄冷、释冷性能,从而确定蓄冰板的优化结构,得出蓄冰板的厚度对完全结冰所需蓄冷时间、平均蓄冷速率等的影响较大．为充分利用8h的波谷电价时间段,确定立式蓄冷板的最优结构为600mm×320mm×50mm．     

内融冰式蓄冰桶的理论计算

介绍内融冰式冰蓄冷系统的蓄冰、融体传热计算数学模型,编制程序,计算冰层厚度、盐水出口温度、蓄冰桶效能、蓄(融)冰时间、蓄(释)冷量等参数,为设计提供依据.     

内融冰式冰盘管蓄冷槽传热性能研究

内融冰式冰盘管蓄冷槽是一种广泛应用的空调蓄冷装置,对这种蓄冷槽传热性能的掌握对于工程应用非常重要．现有的这种蓄冰槽模型均为同心圆柱模型,不能反映冰水密度差对这种蓄冰槽传热性能的显著影响．本文对内融冰式冰盘管蓄冷槽的蓄冷（结冰）和取冷（融冰）实验结果进行了仔细的分析,建立了传热性能动态模型．采用同心圆柱模型描述蓄冷过程,而对取冷过程采用了准同心圆阶段、偏心阶段和碎冰阶段的三段动态模型．合理地反映了融冰过程不同阶段由于冰水密度差造成的换热速率变化的机理,因此模型的适应性强,预测性好．实验对比的结果也说明该模型能够准确地反映不同入口流量、入口温度蓄／取冷过程的蓄／取冷速率、出口温度的变化,因此可直接为工程应用服务     

避难硐室蓄冰板应急释冷方案的数值模拟

矿难事故发生后,为满足避难人员基本生存需求,避难硐室温度应维持在20~30,℃,且不应超过35,℃,提出在无电力供给的情况下,采用蓄冰板作为应急冷源对避难硐室进行降温的方法,并运用CFD对蓄冰板的不同释冷方案进行数值模拟分析,确定最佳的释冷方案.模拟结果显示:蓄冰板的厚度对其释冷效果影响很大,50,mm厚的蓄冰板释冷效果最好;蓄冰板太厚不利于释冷,而蓄冰板太薄,释冷太快,导致避难硐室温度偏低;蓄冰板初始温度对释冷效果影响不大,说明蓄冰板释冷主要利用的是冰的相变潜热;相比于自备氧供氧系统,矿井压风系统因送风量大,释冷效果更好,温度场更均匀.     

冰蓄冷柜式空调系统的充冷过程模拟

分析了多室内蒸发器的冰蓄冷柜式空调系统的流程和性能优点 ,建立了蓄冰槽充冷过程的数学物理模型 ,对换热管的每一个管段 ,根据热阻网络建立了描述其换热过程的差分方程组 .对方程组的求解得到了系统充冷过程的描述 ,揭示了该系统在制冰充冷过程中各参数之间的耦合关系和变化规律 .通过对蓄冰槽的充冷过程的模拟计算 ,可以看出在制冷剂干度超过 0 .6时 ,干度的增加将显著降低管内换热系数 ,从而明显地延缓充冷过程 .因此 ,可采用在制冰的中间过程中调换制冷剂的入口和出口来增加管外结冰的均匀性和提高结冰过程的性能 .此外 ,适当降低带蒸发器蓄冰槽的蓄冰率是合宜的     

盘管冰蓄冷装置蓄、融冰过程的数值模拟分析

分析了盘管冰蓄冷装置蓄、融冰过程的原理及其特点,建立了其数学模型和物理模型,利用此模型模拟蓄、融冰过程,并对模拟结果与实验结果进行对比分析.分析表明,所建模型与实验达到了很好的吻合,对小型冰蓄冷空调系统和特征参数的优化有一定指导和现实意义.     

翅片管强化方腔蓄冰性能的数值研究

为了研究管外耦合纵向翅片对制冷管蓄冰性能的强化作用,基于enthalpy-porosity方法建立了考虑自然对流条件下矩形腔内耦合纵向翅片的制冷管外蓄冰过程非稳态模型,并进行了数值求解.探讨了自然对流对蓄冰过程的作用机理,明确了翅片管的强化作用,分析了翅片材质及结构参数对蓄冰强化作用的影响.研究表明,受到自然对流的影响,矩形腔内的主流区域出现新的对流涡,液相区出现流动反转现象.冷媒温度-10℃、初始温度4℃条件下,相同蓄冰时间内,在制冷管的外表面上耦合纵向翅片可以在制冷光管的基础上将蓄冰量提升88.3%~260.1%.随着翅片高度和翅片数量的增加,得益于传热面积的增大,蓄冰量呈现近似线性增加.此外,翅片厚度的增加对蓄冰量的增益小于翅片高度与翅片数量增加的影响.     

双缆网式拦冰索模型试验

通过对原有拦冰索型式的优化和改进,提出一种双缆网式拦冰索．适当设置该拦冰索不仅在结冰期能够促进稳定冰盖的形成,缩短流凌期时间;而且在融冰期能够减少拦冰索下游冰凌输送量,降低冰塞、冰坝发生的可能性,提高流凌期输水能力．通过真冰物理模型试验研究发现,拦冰索的作用过程可以划分为发展期、平衡期和失效期3个阶段．平衡期顺流向索力均值可以作为衡量拦冰索拦冰能力的指标．通过量纲分析获得该指标的计算公式,为南水北调中线工程冰期输水过程中拦冰索的应用提供依据．     

A 780-year record of explosive volcanism from DT263 ice core in east Antarctica

Ice cores recovered from polar ice sheet received and preserved sulfuric acid fallout from explosive volcanic eruptions. DT263 ice core was retrieved from an east Antarctic location. The ice core is dated using a combination of annual layer counting and volcanic time stratigraphic horizon as 780 years (1215-1996 A.D.). The ice core record demonstrates that during the period of approximately 1460-1800 A.D., the accumulation is sharply lower than the levels prior to and after this period. This period coincides with the most recent neoglacial climatic episode, the "Little Ice Age (LIA)", that has been found in numerous Northern Hemisphere proxy and historic records. The non-sea-salt SO42- concentrations indicate seventeen volcanic events in DT263 ice core. Compared with those from previous Antarctic ice cores, significant discrepancies are found between these records in relative volcanic flux of several well-known events. The discrepancies among these records may be explained by the differences in surface topography, accumulation rate, snow drift and distribution which highlight the potential impact of local glaci-ology on ice core volcanic records, analytical techniques used for sulfate measurement, etc. Volcanic eruptions in middle and high southern latitudes affect volcanic records in Antarctic snow more intensively than those in the low latitudes.     

蓄冷率与冰蓄冷空调经济性诸因素的关系

建立了冰蓄冷空调系统经济性分析的数学模型，以一个实例详细分析了蓄冷率与冰蓄冷空调经济性诸因素的关系，提出了蓄冷率的选取范围。     

基于空气与冰的电阻特性差异实现电力输电网覆冰自动检测

提出了一种基于空气与冰的电阻特性差异实现电力输电网线路与塔架覆冰厚度自动检测的新型覆冰厚度传感器及其检测方法.空气与冰的电阻值具有明显的数值差异,将被检测物体表面空间划分为空气、冰两种具有不同物理特征的区域并将其切割为多层空间,对各分层的电阻值进行检测,并根据其数值差异来综合测定电力输电线路与塔架表面覆冰厚度,从而实现在恶劣的野外工作环境下对电力输电网覆冰厚度变化进行自动连续监测的目的.     

冰蓄冷技术相关固液相变传热现象的研究进展

列举了与常规冰蓄冷技术相关的传热问题，综述了冰－水固液相变导热控制、导热对流耦合控制下圆管外和球内固液相变传热现象的研究进展情况，以及在冰－水固液相交换热实验研究中所采用的实验方法．     

冷库废冷利用探析

论述了冷库融霜或融冰中排掉的融霜水或融冰水(“废冷”)以及合理回收利用的价值.用融霜水和融冰水作为过冷介质对进入冷凝器中的制冷剂过冷,升温后的水还可以作为冷却水系统的循环补充水,从而提高制冷系统的运行效率.对减少冷库能源消耗,降低运行成本具有一定的指导意义.