基于中高温冷凝热再生的溶液再生器模拟

为探究不同入口参数对溶液除湿再生量的影响,提出一种溶液除湿与中高温热泵耦合的空调系统,将中高温热泵的冷凝热应用于溶液除湿空调系统的溶液再生。通过建立溶液除湿再生器仿真计算模型,研究了不同入口溶液和空气参数下溶液出口浓度和再生器内温度分布情况,并与中低温冷凝热再生进行对比。结果表明:随着空气入口侧风量、溶液入口侧温度、溶液入口侧流量的增加再生量呈上升趋势;随溶液入口侧浓度的增加再生量呈下降趋势;在80℃附近的冷凝热溶液再生量比40℃时高1. 5～1. 9 g/s。     

入口空气参数对除湿/再生性能的影响

基于溶液除湿技术,通过数值模拟,分析除湿器/再生器入口空气参数对空调机组性能及运行能耗的影响,提出溶液除湿空调在不同气候条件下的节能措施.结果表明,随着除湿器入口空气温湿度降低,吸湿溶液的流量呈非线性下降趋势,再生能力随再生器入口空气含湿量的降低而增强,所依赖的再生热源温度也随之下降.     

溶液除湿系统中再生子系统的运行参数分析

溶液除湿系统在生产和生活中已得到广泛应用,提高溶液除湿系统节能优势的关键措施之一是提高其再生子系统的效率.本文采用已得到实验验证的填料塔模型和逆流换热器模型,分别描述再生塔中溶液—空气传热传质过程和空气—空气换热器中逆流换热过程,然后用正交设计法安排数值实验.通过对实验结果的方差分析,确定了各运行参数及它们之间的交互作用的相对重要性.方差分析结果表明:以再生塔内水份蒸发速率作实验指标时,重要参数包括溶液入口温度和浓度、干空气与溶质之间的质量流量比率、再生空气入口温度;以再生塔再生效率作实验指标时,干空气与溶质之间的质量流量比率以及溶液入口温度是重要参数;参数之间的交互作用对再生塔内水份蒸发速率和再生效率都没有重要的影响.     

基于理想除湿效率的液体除湿空调系统性能影响因素分析

以质量守恒、能量守恒定律为基础,提出液体除湿空调系统理想除湿效率的概念.建立数学模型并结合已有实验研究,对空气和盐溶液的质量流量、入口温度及入口含湿量、入口浓度等因素与系统溶液除湿性能之间的关系进行了分析.结果表明:虽然单一增大溶液质量流量或减小空气质量流量都可以增大系统液气比,但这两种情况中系统除湿效率的增长规律是不同的;在不同液气比下,理想除湿效率均随空气含湿量的增大呈现出先增大后减小的规律;液气比越大,理想除湿效率变化转折点所对应的空气含湿量越大;除湿效率将随溶液入口浓度增大而增大,而空气入口温度及溶液入口温度对除湿效率无显著影响.文中结果校正或拓展了已有的研究结果,并更加精细、合理.     

LiCl水溶液垂直降膜吸收过程的实验与模拟

文中介绍了以空气除湿为目的的LiCl水溶液的吸收实验和模拟工作。建立了垂直结构的吸收器实验系统;研究了LiCl水溶液与空气的液气体积流量比和溶液初始浓度对垂直降膜结构吸收器性能的影响;发现垂直降膜结构的吸收器优于鲍尔环填料结构的吸收器。实验与一维稳定分子扩散原理的模拟结果表明,在实验的操作条件下,该装置可以使空气的相对湿度下降6%～35%。     

低品位热驱动混合溶液除湿降温系统性能分析

对低品位热驱动混合溶液除湿降温系统的性能进行了模拟研究.基于混合溶液传质关联式,对混合溶液除湿、再生过程进行了数学建模,比较了不同浓度溶液除湿器和再生器出口空气含湿量的实验值与模型计算值,其误差均在10%之内,从而验证了模型的可靠性.模拟分析了混合溶液浓度对系统性能的影响,模拟结果表明:在设计工况下,使用48%混合溶液的系统送风参数为19℃,9. 7 g/kg,氯化钙和氯化锂的混合溶液的除湿能力与氯化锂溶液相当,而混合溶液成本则大大降低,成本最高可降低65. 7%;随着混合溶液浓度的增加,系统热力性能提高且输配能耗降低,但也会导致送风温度及含湿量偏高,因此为了满足送风及节能需求,需要合理地选择氯化钙和氯化锂的混合溶液浓度.     

转轮与冷却除湿组合式空调系统变工况稳态性能模拟分析

建立了转轮和冷却除湿组合式空调系统(DWCCDS)的数学模型,分析了DWCCDS与压缩式冷却除湿系统的特性,并对两者除湿过程做了对比.用所建立的模型对DWCCDS进行了变工况稳态性能模拟,得出室外空气温度、室外空气含湿量、处理空气送风量对DWCCDS影响的相关规律,同时也说明了在低湿环境的条件下,采用DWCCDS具有很好的优越性,为该系统的进一步研究及优化运行提供参考.     

两级双溶液除湿系统性能研究

建立了两级双溶液除湿系统,其核心部件是采用氯化钙溶液预处理空气的第1级除湿器和采用氯化锂溶液的第2级除湿器,并利用数学模型对其除湿效果进行计算.结果表明:与采用氯化钙和氯化锂混合溶液(CELD,氯化钙与氯化锂质量比1:1)的系统相比,双溶液除湿系统的除湿效果更佳且能量利用率更高;在温度30℃、绝对湿度16.2 g/kg的工况下,双溶液除湿系统能够使空气的绝对湿度降至7.93 g/kg,系统的热力性能系数(COP)达到1.08;若采用太阳能驱动系统,当集热器出口的热水温度为87℃时,该系统性能最佳,COP值达到1.08;当热水温度为75℃时,基于太阳辐射的COP最高,其值为0.51.     

太阳能平板降膜再生过程的数值模拟

针对太阳能平板集热型再生器中辐射传热和对流传热边界条件,建立了传热传质过程的数学模型,对采用氯化钙溶液的再生过程进行了数值模拟分析,对影响再生过程的各种主要因素做了较详尽的分析.模拟结果表明,较低的溶液入口质量分数和空气入口含湿量以及较高的溶液入口温度能够增大溶液表面和空气间的水蒸气压力差;而增大空气流动Re数和空气/溶液质量流量比可以提高空气、溶液间水分传质系数.采用这些措施都能够得到更好的再生效果.     

甲醇重整制氢反应器的模拟研究

在Peppley等人提出的甲醇水蒸汽重整反应机理的基础上建立了甲醇重整制氢反应器的模型。并依据所建立的模型对不同压力及空速下甲醇的转化率进行了模拟并与实验数据进行了对比,结果显示甲醇转化率的模拟值与实验数据有较好的吻合（相对误差1.13%）。在所建立模型的基础上,进一步地讨论了反应器入口甲醇比率和入口温度对甲醇转化率以及单位甲 醇制氢量的影响。并得出了在所给出的操作条件下,当入口温度为570K,F_M,R/^FM,B=8.5时,单位甲醇的制氢量最高,可达到2.64（mol/mol）。     

烧结矿竖罐内气固传热过程数值模拟与优化

以某钢铁企业360 m~2烧结机年产390万t烧结矿为研究对象,建立了竖罐内气固传热过程的数学模型,模拟研究了影响竖罐内气固传热过程的主要因素及其影响规律,得到了竖罐适宜的操作参数.研究结果表明:随着气体表观流速的减小和空气进口温度的增加,烧结矿出口温度和空气出口温度均逐渐增加;烧结矿颗粒直径的减小导致烧结矿出口温度的降低和空气出口温度的增加.竖罐适宜的操作参数为:空气进口标况流量45.5万m~3/h,颗粒当量直径0.025 m,空气进口温度130℃.     

凝汽器壳侧换热特性影响因素研究

影响电站凝汽器换热的因素有多种,研究这些影响因素有利于提高凝汽器换热性能。建立凝汽器壳侧流体流动与换热带有多孔介质概念的准三维数值模型,使用数值模型模拟实验凝汽器内部换热特性。在实验中,考虑冷却水入口质量流量、入口温度、蒸汽负荷、漏空气量对换热特性的影响;同样研究了湍流黏度、网格数对计算结果的影响。凝汽器入口参数直接影响凝汽器换热特性,漏空气量增大传热热阻,增大传热端差,降低传热系数;湍流黏度取值不同对数值结果有一定的影响;网格数对凝汽器实时仿真影响很大。     

长输水管道尾部保水堰的水力特性试验研究

在长距离输水管路出口设置溢流堰可以有效控制水击和防止管路脱空。为了分析该结构在非恒定流情况下的工作特性,设计水力模型试验对突然断水情况的水流特性进行观察测试,通过测试结果建立优化设计的方法和准则。试验表明:长管道水体的惯性力作用可能引起衔接池的水位跌落和波动,从而导致管路进气和水流拍打管口,通过增加溢流堰的高度或扩大衔接池的面积可以避免这一现象。     

卧管型多管旋风分离器的进气室内流场的研究

卧管型多管旋风分离器是一种新型高温、高效除尘设备.本文根据相似理论原理.设计了与卧管型多管旋风分离器进气室相似的实验模型.在入口总气量1580Nm~3/h下,用热线风速仪对模型中旋风管入口附近区域的流场进行了重点测试,总结出模型中旋风管入口附近的三维气流速度分布规律.并将其气流速度分布计算式无因次化.此流场分布规律可推广应用到与实验模型相似的装置上,为卧管型多管分离器进气室惯性分离模型的建立及其进气室的改进提出了必要的理论依据.     

45kW质子交换膜燃料电池发动机建模与仿真

建立了较为完整的包括电堆、反应气体供应以及水热管理3个主要模块的45 kW级质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机数学模型.电堆电压模型引入了误差补偿项,提高了电压计算精度,并通过实验数据得到验证.选取冷却液入堆温度、空气过量系数和阴极入口空气压力为系统的操控变量,在给定电流密度下进行了电堆相关性能对操控变量的敏感性分析.仿真结果表明,为了获得较好的系统输出性能,应适当降低冷却液入堆温度,提高阴极入口空气压力;为了保持合理的电堆温度,必须有效控制该系统的水热管理系统.     

操作参数对等离子体射流传热和流动的影响

应用大气压热等离子体射流传热与流动的三维数学模型,预测了氩等离子体射流射入空气环境时的温度、速度及卷吸空气质量分数分布,并与文献中同等条件下的实验结果进行了比较,结果相吻合.在此基础上,分析了射流入口温度和速度变化、工作气体中添加高导热系数气体以及液料注入对射流卷吸环境空气和热等离子体射流传热与流动过程的影响.     

汽车空气滤清器进气阻力分析

为了降低汽车空气滤清器进气阻力,应用计算流体动力学方法建立壳体和滤芯的耦合数值计算模型.利用正交分析方法研究进出气口结构参数对进气阻力的影响规律,总结进气阻力随流量变化的关系式,通过滤芯的流量-压降实验验证数值计算方法的可靠性.结果表明:进气阻力随着流量的增加呈抛物线趋势增加;在额定流量工况下,进气阻力随着出气口面积的增加而减小,负载时最大降幅达到37.2%;进出气口圆角半径越大,进气阻力越小,负载时最大降幅分别达到16.6%和36.2%.     

燃料电池阴极空气过滤器对SO2的化学吸附仿真

化学吸附性能是燃料电池发动机阴极空气过滤器设计的主要参数之一.通过采用实验和计算机仿真的方法,研究了SO2在过滤器内的化学吸附行为,建立了平衡吸附量-初始进气体积分数-空气流速的三维数学模型.根据吸附模型编写了用户自定义函数作为约束条件方程,运用FLUENT软件对过滤器吸附SO2体积分数分布进行仿真研究,并成功应用于过滤器的结构设计.通过对5 kW燃料电池发动机空气过滤器的仿真,可以清晰地模拟SO2在过滤器内的吸附过程,预测过滤器的失效时间为1 203 h.     

多元微通道平行流冷凝器理论模型与实验研究

针对多元微通道平行流冷凝器,运用分布参数法建立稳态理论模型.根据变工况实验拟合空气侧摩擦因子计算公式.分析了迎面风速、进风温度及制冷剂流量对冷凝器换热性能和压降的影响.结果表明,模型计算结果与实验数据变化趋势一致,最大误差为9.759%.证明了模型的正确性及有效性,可为多元微通道平行流换热器的结构优化及性能分析提供参考.     

寒冷地区空气冷却型PV/T系统性能模拟分析

针对冷却通道位于光伏板上侧的空气冷却型太阳能光伏光热(PV/T)系统,采用验证后的数值模型模拟研究冷却通道长度、高度及空气入口流速等设计参数对系统性能的影响.结果表明:在寒冷地区夏季典型日工况下,随着气象参数的变化,最佳空气入口流速范围为0.8~3.2 m·s^-1,对应的系统效率变化范围为14.61%~15.24%.