多功能蓄冷空调实验装置的研制和应用

设计建立了一台多功能蓄冷空调实验装置,它可以模拟制冷剂直接蒸发式冷蓄冰罐的运行过程,循环水直接接触融冰供冷循环过程和对房间实行低温送风过程,运用冷媒,可以进行间接冷媒冷却下有限空间内管束外冰－水固液相变过程的研究。应用该实验台,进行了有限空间内管束外冰－水固液相变过程的研究,和制冷剂直接蒸发式冰蓄冷过程动态特性的研究,实验研究结果可为冰蓄冷器的设计和优化提供科学依据。     

连续型无管束螺旋折流板加工技术

在分析了折流板的应用现状之后,就无管束连续型螺旋折流板的结构与工艺方案、加工工艺过程等问题进行了论述。     

螺旋折流板换热器与弓型折流板换热器性能比较

螺旋折流板与弓形折流板的根本区别在于折流板在壳体中结构形式的变化。弓形折流板在壳体内垂直于换热管束,使壳侧形成若干个并列折返通道,介质急剧改变流向必然产生严重的压力损耗。在实验室条件下,相同结构尺寸换热器,用螺旋折流板代替弓形折流板,其传热系数提高20%至25%,其传热效率提高10%以上。相同条件下,螺旋折流板换热器比弓形折流板换热器的壳程压降降低20%。     

单弓形小圆孔折流板换热器壳程流体特性

基于流体力学基本原理和周期性充分发展模型理论对换热器壳程流体进行分析。提出一种单弓形小圆孔折流板管束支撑结构,即在传统的单弓形折流板上开孔,减小传热死区和换热管束的振动。利用CFD技术对这种单弓形小圆孔折流板换热器壳程流体的流动和传热性能进行数值模拟。分析结构和操作参数对单弓形小圆孔折流板换热器综合换热性能的影响,利用多元线性回归推导其壳程压降和对流换热系数的准数关系式。研究结果表明:单弓形小圆孔折流板换热器的壳程压降、对流换热系数和综合换热性能分别为传统单弓形折流板换热器的34.25%~50.86%,73.17%~95.29%和1.438 9~2.782 2倍。     

立式三分螺旋折流板冷凝器的数值计算

利用立式三分螺旋折流板冷凝器之倾斜折流板的疏液强化凝结传热是一种创新的改进.以数值模拟的方式,研究立式三分螺旋折流板冷凝器模型中倾斜折流板的疏液和螺旋通道内的流动汽液分离对凝结换热强化的影响.模拟结果表明,凝结换热效果随折流板倾斜角度减小而强化,且在含不凝性气体时,倾斜角为15°,25°和35°的3种三分螺旋折流板冷凝器方案和弓形折流板换热器方案比无折流板光管束Nusselt凝结模型方案的平均凝结换热系数分别高出89.7%,75.7%,58.2%和33.1%.     

旋梯式螺旋折流板换热器优化结构的数值模拟

针对现有螺旋折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处形成三角区漏流而降低换热器换热性能的问题,提出了一种旋梯式螺旋折流板换热器,即旋梯式折面折流板由一块大平板经过两次弯折后形成,其中两平面与管束轴线垂直,另一平面与两平面的夹角(折弯角)相同。对旋梯式螺旋折流板换热器的结构进行了计算流体力学模拟优化,结果表明:利用折面板结构及直边重叠特点,消除了三角区漏流,改善了壳程流场,使得换热器壳程流体流动更接近于螺旋流,换热得以强化;折弯度为0.3、切割百分数为90%、折弯角为37°时,旋梯式螺旋折流板换热器综合性能最优,换热器热性能因子提高了28.4%~30.7%,平均增加了29.9%。该结果可为螺旋折流板换热器的节能优化提供参考。     

折流杆换热器的应用分析

分析了折流板换热器换热管泄漏的原因,并提出了改造方案.采用杆式折流替代板式折流,不仅解决了换热管束由于剧烈振动而导致的泄漏问题,而且换热器的总传热系数提高了34%,壳程阻力损失减小了23%,达到了良好的改造效果.     

蓄冷平板二维凝固特性的焓式有限元法分析

为了研究一种相变材料的蓄冷特性,采用焓式有限元法对该材料的凝固特点进行了研究.获得了以该介质为蓄冷媒介的蓄冷平板在第一类边界条件下凝固时的相界面移动规律、板内温度分布及预测蓄冷时间等参数.数值模拟与实验结果吻合度较好,为板式蓄冷器的优化设计和该相变蓄冷材料的应用提供了一定的理论依据.     

二元相变材料蓄冷球蓄冷过程的研究

采用摄动分析方法，对一种新型二元相变低共溶蓄冷介质的蓄冷球的蓄冷过程进行了模拟计算。对蓄冷球蓄冷时间、蓄冷球传热、蓄冷球大小、壁厚和材料等影响蓄冷过程的特性进行了分析，并得到了一些结论，这些结论可以指导蓄冷球的设计和系统的蓄冷控制。     

蓄冷槽不同排列方式下的传热过程分析

本文分析了顺排和叉排方式排列的内融冰式蓄冷槽的传热过程,提出了相应的简化假设,并在此基础上建立了九管管束模型。通过对不同管径下不同排列方式的蓄冰槽内的传热特性的ANSYS模拟研究,得出管径对传热的蓄冰槽影响相对较小,U形管顺排一既可以简化布置方式,同时满足温度场均匀的要求。     

蓄冷技术在空调系统中的应用分析

本文分析了蓄冷空调的国内背景、移峰潜力、经济和社会意义，介绍了几种常见冰蓄冷空调系统的运行模式，对冰蓄冷空调系统的经济性进行了分析．     

肋片的几何参数对圆形内肋片管蓄冰特性影响

采用焓法和控制体积法对圆管内肋片蓄冷器的结冰特性进行分析,引入无量纲参数建立结冰过程的数学模型,并进行数值求解。结果表明：随着圆形内肋片管蓄冷器的肋片长度、厚度、数量的增大,蓄冷介质达到给定蓄冰率的凝固时间都有不同程度的减少,尤以肋片长度的影响较为明显,肋片厚度对蓄冰特性的影响最小;肋片间距对该蓄冷器的蓄冰特性也有较大影响,随着肋间距的增大,达到给定蓄冰率的完全凝固时间将急速增大。研究可以为蓄冷器的结构优化提供理论依据。     

冰片滑落式冰蓄冷系统运行策略

通过对某冰片滑落式冰蓄冷空调系统运行的分析及研究,表明在影响制冷机COP值的两大因素——蒸发温度和冷凝温度中,蒸发温度占主导地位,要提高制冷机运行的COP值应当首先考虑提高制冷机的蒸发温度.冰片滑落式冰蓄冷机组较其他的冰蓄冷形式相比,制冰时蒸发温度较高,制冷机的COP值高于其他的冰蓄冷形式,是值得推广的一种冰蓄冷形式.而对于该冰片滑落式冰蓄冷机组,当晚上开足片冰机制冰,所得冷量仍然无法满足翌日外界需求时,首先应考虑在14∶00~17∶00开机进行联合供冷,并且尽量避免在中午和晚上等一些片冰机的COP值比较低的时段开机制冷.     

冰蓄冷技术在空调中的应用

目前生活水平的提高，空调应用的普及，已成为不可忽视的耗电大户，给电力供应带来很大压力，因此低能耗、可用电网低谷电的空调设备的研究开发就成了近年来空调、储能领域的国际性热门课题，其中冰蓄冷空调的研究和应用受到研究者重视。文章试图将冰蓄冷技术应用到空调设备中，并对此问题进行探讨。     

冰蓄冷空调系统中乙二醇的缓蚀剂研究

采用静态失重法研究了钼酸钠和硼砂的复配缓蚀剂对冰蓄冷系统中所用的乙二醇溶液的缓蚀作用,结果表明,单一的钼酸钠或硼砂缓蚀剂虽有效果,但所需剂量均偏大,质量浓度在600mg/L时缓蚀率分别为61.6%和74.8%.复配后两者具有协同作用,可减少缓蚀剂用量.600mg/L的复配缓蚀剂的缓蚀率可达到80%以上,投加量仅占溶液总质量的0.05%,并且得到本实验钼酸钠和硼砂质量浓度的最佳配比为1∶4,缓蚀率达到了90.2%.     

地源热泵户型蓄冰中央空调的探讨

针对目前国内空气源热泵户型中央空调存在COP值低、机组耗电量大，冬季融霜控制困难、室温波动大，机组无真正的能量调节，单相电机组额定制冷（制热）量太小，给用户带来不便，以及加剧了城市电网的供需矛盾等问题，提出了地源热泵户型蓄冰中央空调的解决方案,并探讨双热力膨胀阀，双蒸发器和盘管外融冰的机组结构形式，还就我国城乡人民生活水平提高、住宅面积扩大和多样化、城市建筑和环境的限制、电力部门将推行居民家庭“峰谷电价”等方面，分析了地源热泵户型蓄冰中央空调广阔的市场前景。     

基于Gumbel极值分布的大型原油储罐剩余寿命预测

储罐的剩余寿命是预测储罐的未来工作能力,预测储罐未来腐蚀发展趋势和壁厚减薄趋势。预测其在满足剩余强度及其安全性要求前提下储罐的剩余寿命。根据储罐的腐蚀特点,储罐的最大腐蚀坑深服从Gumbel I型最大极值分布。基于最大极值分布和概率统计,推导出储罐剩余寿命计算公式。储罐的剩余寿命由储罐中幅板的剩余寿命决定。分别采用API653和API 650的规定确定罐底板和罐壁板的最小允许厚度。在0.99、0.999和0.999 9的可靠度下储罐A的剩余寿命分别为25年、20年和17年。与国外标准进行对比,国内标准对储罐检修周期的规定相对保守。提出的剩余寿命预测方法对于确定储罐检修周期具有参考价值。     

智库相关概念分析

本文在对国内外智库概念进行梳理和辨析的基础上,提出自己对智库概念的理解,并对与智库相关的一些概念进行了简单的分析,以明确它们与智库概念之间的关系,从而对智库的基础理论研究提供一些借鉴,为中国智库水平的提高和可持续发展打下一定的基础。     

中途集水对沉淀池的影响分析

为了防止出水堰负荷过高影响出水水质,沉淀池中常增加出水堰的长度.基于Camp式理想沉淀池相关理论,分析增设出水堰时沉淀池的工作情况.认为适当增加沿途集水可以提高沉淀池的水力负荷.为了保证水力负荷增大时的处理效率,可以采用强化措施.经过初步的经济分析,认为通过中途集水实现初次沉淀池挖潜是可行的.     

相变蓄热水箱蓄热性能数值模拟研究

在封闭静止的蓄热水箱中添加相变材料可以增加水箱热容量、延长水箱升温时间。分别建立了有、无相变单元蓄热水箱的物理模型，利用有限体积分析法对蓄热水箱加热过程进行数值模拟，探讨了封闭水箱加热过程中相变单元的熔化规律和相变单元对水箱温升的影响规律。研究结果表明相对于纯水蓄热水箱，当蓄热水箱中加入占水箱容积9.05%（体积分数）的相变单元、其平均温升29 K时，蓄热水箱的整体热容量提高了25.58%，加热时间延长了1 100 s；蓄热水箱内只在垂直方向上存在热分层，导致含有相变单元的蓄热水箱较高位置处的相变单元先熔化，降低了较高位置处水的温升速率，使得相变蓄热水箱和纯水蓄热水箱的热分层剧烈程度存在差别；以最大温差值作为判断水箱热分层剧烈程度的依据，不同加热功率下相变蓄热水箱的热分层特征变化规律大致相同，但加热功率越大，热分层现象越剧烈。