提高喷淋室热湿交换效率的工程实践

为提高喷淋室热湿交换效率,对国内3种具有代表性的PX-Ⅰ型、PY-Ⅰ型和FD型喷嘴进行实验研究.运用回归分析法建立了3种喷嘴的流量与喷水压力、出口孔径之间的定量关系,并与仿LUWA等其他喷嘴进行了性能对比.分析结果指出,PX-Ⅰ型喷嘴流量值和雾化性能最好.运行表明,选用PX-Ⅰ型喷嘴代替LUWA喷嘴,全热交换效率提高51.7%,接触系数提高21.9%;通过喷淋排管改造,采用新型多功能纺织空调喷淋室,全热交换效率提高90.8%,接触系数提高26.4%,冷水温升达10.8℃;将空气流速由2.2 m/s提高到5.5 m/s,全热交换效率达1.154;与低速系统相比,送风量提高了0.9倍,水气比减少51.3%.     

水电站无压尾水洞引风有效作用长度

为研究无压尾水洞对引入空气的热湿处理能力,在尾水洞引风热湿交换过程简化模型基础上,建立了基于全热交换效率的引风有效作用长度计算模型,分析了尾水洞断面尺寸、引风入口参数、尾水温度、尾水及空气流速等因素对引风有效作用长度的影响,得出了无压尾水洞引风有效作用长度的变化规律.研究结果表明:尾水洞宽度、入口空气参数及尾水流速对引风有效作用长度的影响较大,而尾水温度对其影响较小.     

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.     

顺、逆流串联电路逆电渗析电堆发电系统能量转换效率研究

通过建立逆电渗析(RED)电堆能量转换模型,对稀和浓溶液顺、逆流时多个RED电堆(多电极)串联电路的发电系统进行理论研究.比较了顺、逆流两种流动方式下RED电堆流道总长、溶液流速以及RED电堆数量对系统能量转换效率及输出特性的影响.模拟计算结果表明:在设定参数下,降低溶液流速,增加流道总长和电堆数量均能提升系统能量转换效率.溶液逆流时的系统能量转换效率、输出电压和功率密度均高于溶液顺流时的情况.与溶液顺流时相比,逆流时溶液流速和流道总长的变化对系统能量转换效率的影响要大些,而电堆数量影响要小些.电堆数量增加会提高发电系统输出电压和功率密度,但总内阻也随之增加,导致系统推荐的工作范围变窄.     

LiCl溶液吸收除湿器的实验与模拟

建立了一套以LiCl水溶液为吸收工质的逆流绝热填料塔吸收除湿装置,在处理空气含湿量为14～20g/kg,处理空气流速为1.0～1.2m/s,空气温度为26.0～34.0℃,溶液入口质量分数为0.340～0.400,溶液入口温度为25.0～34.0℃,溶液入口流量为70～230?L/h的条件下,进行了溶液吸收除湿实验研究,通过改变溶液与空气的入口参数,获得空气出口温、湿度的变化状况。建立了过程的热质传递模型,比较模拟数据与实验数据,验证了理论模型有较好的适用性。应用模型对溶液除湿过程进行了模拟分析,预测了除湿过程的操作优化条件。实验结果与模拟数据对溶液吸收式除湿系统的性能分析与工程设计提供了帮助与指导。     

热泵型全热交换系统设备性能实验研究

该文通过对热泵型全热交换系统中的风冷热泵式空调系统和全热交换器系统性能实验,验证厂家标定参数在不同环境下对性能影响。通过对两个系统在寒冷地区实际工况下运行,测定制热系数和全热交换器全热和显热效率没有较大偏差,符合设备标定误差范围,这对进一步研究热泵型全热交换器系统效率起到了关键作用。     

基于空气载热(冷)法的污水源热泵供热特性

基于空气载热(冷)法,探究新型污水源热泵的供热特性,并搭设实验台.分析部分影响参数对系统供热特性的影响.研究表明,污水温度和流速对系统的热交换效率有显著的影响;空气的物性参数对系统的热交换效率的影响较弱;空气扩散器的安装密度对系统的热交换效率有很大影响,而结构类型以及安装深度对系统的热交换效率影响较小.基于空气载热(冷)法的新型污水源热泵在供热过程中运用了污水的显热量和空气换热后所拥有的潜热量,有明显的节能效果.     

竖炉散料层热交换公式的简化计算及应用讨论

在竖炉内散料层的逆流换热系统中存在这样一个炉气与炉料温度实际相等的区域，据炉气与炉料水当量的变化特征，本文在Ｂ．Ｈ基塔耶夫建立的逆流换热模型公式的基础上、整理出更为简单，清晰的竖炉散料层热交换的简化计算式，并进行了应用讨论。     

间冷式冰箱箱体模型研究

间冷式电冰箱箱体结构中存在流动换热的结构，这一特点决定了该类电冰箱箱体模型的建立与求解有别于直冷式，通过结构分析，提出简化边界条件的处理方法，并采用ｚ传递系数求解空气循环冷却系统的动态换热。模型的计算结果与针对性的实验结果吻合较好，为间冷式电冰箱的系统动态仿真奠定了基础。     

一种新型热交换装置的分析与计算

提出一种新型螺旋管状热交换装置的设计,并对该设计的几何结构进行了分析和计算。计算表明,该新型装置通过对加热长度的增加、加热时间的延长、加热面积的增大,能够有效地提高热交换效率,尽可能多的回收热能。而且在设置气体进出口和水的进出口时依照"逆流原理",使螺旋水管的高温水出口设置在热交换区的高温气体进口一端,这样使得废热能量的回收更稳定、更充分。     

建筑空调系统能耗监测动态分析模型与优化控制方法

针对大型建筑空调系统能耗监测与能效优化控制问题,通过分析建筑物与外界环境的能量交换、室内温变过程的动态特征和变化机理,考虑随机不确定性因素的影响,建立了以温度、湿度等为变量的建筑物空调能耗过程随机动态模型,分析了建筑物空调能耗与室内外环境热交换的平衡制约关系.以建筑物舒适度指标作为能耗控制目标,建立空调能耗最小的优化控制模型,分析了系统优化途径;根据建筑物实际监测数据,应用动态回归方法探讨了如何确定建筑空调能耗模型的结构与参数,通过实际数据分析与模拟仿真结果的比较验证了模型的正确性.     

燃油暖风机热力计算及其性能影响因素分析

介绍了所研制开发的燃油暖风机样机的结构及工作原理,建立了本样机热力系统的传热网络图,叙述了热力系统传热计算方法,利用自行编制的传热计算软件的计算结果,对影响燃油暖风机热力性能的各因素进行了较详细的机理分析,获得了各因素对本机组热力性能的影响规律。     

空气源热泵冷热水机组结霜工况下数学模型的建立与求解

在空气源热泵冷热水机组各部件模型的基础上,基于质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律,将这些部件模型有机地结合起来,建立了机组结霜工况下的动态数学模型.采用该模型对机组在不同工况下的性能进行了模拟分析,得到了风量、空气侧压降以及水侧换热器换热量、压缩机的轴功率等随结霜时间的变化.模拟结果表明,随着结霜量的增加,空气侧换热器的换热量减小,风量也将逐渐减小,而阻力却迅速增加;水侧换热器的换热量减小,水流量也减小.这为正确选择机组以及采取有效的除霜控制方式提供了依据.     

活塞隔热性能有限元分析及试验验证

采用有限元计算方法和试验验证相结合对某复合隔热结构活塞的隔热性能进行了研究.首先基于性能仿真计算及经验公式确定了活塞换热边界条件,然后利用有限元热分析方法得到了该活塞的温度场及热流分配模型,并探讨了复合隔热结构活塞热流分配模型发生变化的原因.最后通过复合隔热结构活塞温度场模拟试验对活塞的隔热性能进行了试验验证.研究结果表明,隔热垫、气隙等隔热结构提高了活塞的热、机载荷承载能力,活塞隔热度超过了60%;复合隔热结构活塞温度场模拟试验结果与有限元计算结果之间误差在5%以内,说明有限元计算结果具有很高的工程参考价值.      

设置新风系统与开窗换气的空调能耗对比研究

为研究供冷、采暖两季采用开窗和设置新风系统为房间引入新风的能耗差异,以长沙某房间为模型,计算了三种不同形式的外窗在室外有风、无风状态下的开窗换气能耗;并与设置机械新风系统(有、无热回收)提供新风的能耗进行了对比分析。结果表明:在保证室内新风需求量的前提下,采用有热回收新风系统的能耗最低,无热回收新风系统的能耗次之,开窗换气的能耗最高;该结论在室外有风还是无风情况下都成立。通过对三种形式外窗开窗换气能耗的比较,发现推拉窗开窗能耗比悬窗和平开窗能耗要小。因此在长沙地区不适合采用开窗换气的方式为房间提供新风,应设置机械新风系统;若在没有条件安装新风系统的情况下,外窗形式则优先考虑推拉窗。     

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.     

合成革干法生产线天然气供热系统的分析

合成革是人们日常生活不可或缺的一种重要材料,但传统的基于燃煤导热油为热源的合成革生产过程是一个高耗能、重污染过程,对合成革生产线供热系统的“煤改气”是合成革行业实现低碳环保的重要环节。为使合成革生产线“煤改气”达到既环保又经济可行的目的,需要进行合成革生产线供热系统的传热传质及耗能分析。为此,本文基于热力学第一、第二定律,建立了适用于天然气末端供热系统的火用损分析理论模型,进行了合成革生产线天然气供热系统热力参数的实测工作,利用所建理论模型分析计算了实际干法生产线供热系统的火用损率。结果表明供热系统的火用损主要集中于天然气燃烧、烟气混合传热、过流通道的沿程阻力和尾气排放四个方面。通过改进燃烧器结构、改善换热方式、优化风道风排结构以及利用尾气预热燃烧器助燃空气等措施,可有效降低供热系统的火用损,提高能源的利用效率。     

Modeling of Air Temperature for Heat Exchange due to Vertical Turbulence and Horizontal Air Flow

In order to calculate the air temperature of the near surface layer in urban environment,the Sur-face layer air was divided into several layers in the vertical direction,and some energy bakmce equations were de-veloped for each air layer,in which the heat exchange due to vertical turbulence and horizontal air flow was tak-en into account.Then,the vertical temperature distribution of the surface layer air was obtained through the coupled calculation using the energy balance equations of underlying surfaces and building walls.Moreover,the measured air temperatures in a small area (with a horizontal scale of less than 500 m) and a large area (with ahorizontal scale of more than 1000 m) in Guangzhou in summer were used to validate the proposed model.The calculated results agree well with the measured ones,with a maximum relative error of 4.18%.It is thus con-cluded that the proposed model is a high-accuracy method to theoretically analyze the urban heat island and the thermal environment.     

缠绕管换热器并管传热模型及实验

为了研究缠绕管式换热器中的并管结构的传热规律 ,对并管金属管壁的微元段建立热平衡方程 ,以管壁温度对称分布及通过两并管焊接结构的热量相等为边界条件 ,提出了并管传热模型。在以空气为工质的并管传热实验台上 ,测定了管壁温度 ,然后与模型计算管壁温度比较 ,验证了该传热模型的有效性。该模型是多流体并管式缠绕管换热器设计计算的基础。在低温和深冷分离工程中 ,这种结构紧凑可实现多流体换热的缠绕管式换热器 ,有着广泛的应用     

横流式冷却塔传热传质数值计算

采用一种流动传热数值计算模型,利用SIMPLE算法求解二维椭圆型方程的程序,针对上海化机二厂HBG-700型横流塔进行了传热传质数值计算,考虑了流动的非均匀性和空气密度变化,以及流动、传热和传质的耦合。通过计算,得出冷却塔中,空气的速度、压力、温度和含湿量,以及水温的二维分布。出塔平均热力参数与实塔测试结果以及压差法的计算结果基本相符。