直通式太阳能真空集热管的热性能研究

综合考虑影响热损失模型的主要因素,建立了直通式太阳能真空集热管热损失及工质出口温度的数学模型,并提出了该模型的计算方法.利用美国国家可再生能源实验室(NREL)对Schott 2008 PTR70真空集热管的热性能测试结果进行验证,结果表明,热损失模拟值与实验数据值的绝对误差都小于6 W/m,相对误差基本控制在4.5%以内,故建立的数学模型可靠.同时设计了直通式太阳能真空集热管热性能的计算界面,在输入外形、物理参数和气象信息时,可以较快、较准确地输出该集热管的热损失以及工质出口温度,从而进一步完善了真空集热管的热性能模型和计算方法,为指导集热管的设计提供了便利.     

平面漫反射板对真空太阳集热管能量采集的影响

提出了平面漫反射板对真空太阳集热管能量采集贡献的计算模型.计算结果表明,在垂直入射光线下,平面漫反射板对真空太阳集热管能量采集的贡献较大,且依其结构因子的不同而不同.     

真空太阳集热管的入射乘积因子

为了简化真空太阳集热管能量采集的计算，提出了真空太阳集热管入射乘积因子的概念．描述了入射乘积因子的分布特点，并以北京为例，计算了真空太阳集热管采集的能量．指出了入射乘积因子在真空管式太阳热水器中的使用方法．     

太阳能真空集热管真空度测量方法的探讨

依据热力学基本定律 ,提出了太阳能全玻璃真空集热管真空度检测的负压腔原理 ,并建立理论数学模型 ,同时还对其实际可行性及检测手段进行了初步探讨。     

基于PTR2000的无线温度监测系统

本文设计一种基于PTR20 0 0的无线温度监测系统,实现三路温度数据的采集和无线传输。系统采用双单片机为控制核心,在发送端利用AT89c2051控制数据的采集和发送,在接收端利用AT89C51控制数据的接收、存储、显示,并通过PTR20 00无线收发模块将采集的温度数据进行无线传输,最后利用虚拟仪器LabVIEW实现三路温度数据的监测。     

全玻璃热管真空太阳集热管的自动化热性能测试系统的研发

根据国家新颁布的全玻璃热管真空太阳集热管国家标准,提出了一种全玻璃热管真空太阳集热管的自动化热性能测试系统,系统通过测试平台和传感器等硬件部分采集测试数据,由上位机软件部分自动处理数据和计算测试结果.该系统实现自动化测试,提高测试效率和准确度,具有实际的应用意义.     

热管式真空集热管及其太阳集热器的研究与应用

详细介绍了我国现有热管式真空集热管及其太阳集热器的基本结构及研究状况,特别介绍了CPC型热管真空管太阳集热器。对热管真空管型太阳集热器在各种场合的应用做了分类介绍。最后指出热管真空管型太阳集热器及与建筑结合的太阳集热系统是未来太阳能热水利用发展的重要方向。     

太阳能真空集热管热转换效率的计算分析

采用真空集热管收集太阳能是利用这一新型洁净能源有效技术方法之一,如何提高真空管热转换效率依然是该技术领域一个重要的问题。本文在真空集热管工作原理简要分析的基础上,建立了一个集热管热在平衡状态下的稳态传导模型。通过数值计算,给出了不同温差下的热损失量,获得了给定太阳能真空集热管热转换效率的理论分析计算结果。并与试验测试结果的对比分析表明,理论方法具有良好预测能力,其最大相对误差在3%以下。随着传导工质与环境温差的增大,热转换效率持续下降。当温差超过250!C时,热转换效率小于65%。文中的理论模型和计算结果对太阳能真空集热管设计及其应用具有一定的参考价值。     

水垢对全玻璃真空太阳热水器热性能影响的研究

按不同的使用时间分别抽取郑州在用全玻璃真空太阳热水器真空集热管,通过对水垢厚度和热性能进行测试,结果表明,全玻璃真空太阳热水器,在使用的前24个月内,水垢厚度生成比较快,超过24个月,水垢生成速度减缓;全玻璃真空太阳热水器在使用18个月后应进行除垢,以恢复全玻璃真空太阳集热管的吸热性能.这项研究为全玻璃真空太阳热水器使用及保养提供了有益的参考.     

太阳真空集热管真空度测量模型的特性参数分析

从气体动理论出发,分析了太阳真空集热管真空度测量的负压腔模型的动态特性,并重点讨论了分子速度、热导率等参数与真空度测量之间的内在联系。     

太阳能热水器内部流动性能正交模拟

研究全玻璃真空管式太阳能热水装置内部的流动性能,分别针对有无反光板和具有不同长径比、倾斜角度以及集热管插管深的直流全玻璃真空管式太阳能热水器进行仿真模拟,以不同进口温度、质量流量以及输入热流模拟热水器的各种试验工况。采用正交试验效应计算方法,定量分析对集热管内循环流速、停滞区比值、漩涡数等流场指标起主要影响作用的因素。结果表明:对集热管内循环流速影响最大的是集热管下表面热流(约占绝对效应总和的26%)以及水箱入口温度(24%)。对集热管内停滞区比值影响最大的是集热管下表面热流,占25%,其次为集热管偏离垂直方向的角度,占15%。水箱入口初温和集热管长径比是对集热管内漩涡数影响最大的2个因素,分别占绝对总效应的36%和29%。因此等权重衡量各因素对集热器3个流场指标的影响差异,未来热水器结构改进的方向渐次为:增加反光板,减小长径比,降低入口温度,增加入口质量流速,增大倾斜角度,增加选择性吸收涂层吸收比,进而增加上表面热流,最后减小集热管插入深度。     

内插热管太阳能真空管集热性能优化

为研究内插热管太阳能真空集热管(solar vacuum collector tube with an inserted heat pipe,SVCTIHP)内部各部件及界面改变与传热效果间关系,指导结构和工艺优化,提高SVHCTIHP性能,建立了SVHCTIHP内部热量传递的数学模型.利用MATLAB软件对型号为Z-Bj/0.6-WF-1.5/16-58的SVCTIHP的动态响应特征进行模拟分析和实验验证.对热量在SVCTIHP内部传递过程中各主要环节的热损失随结构、材料参数的变化规律进行了模拟,分析了提高SVCTIHP集热性能的途径,发现热管与翅片的接触热阻对SVCTIHP集热效率的影响大.利用新型导热胶对热管与翅片的接触部位进行了填充性黏结并进行了实验测试.结果 表明:工艺改进后,该型热管冷凝出口端温度提高了37.8℃,集热效率提高12％.     

相变储能型太阳能真空集热管运行特性研究

为了解相变储能型太阳能真空集热管的运行情况,对不同工况下单根真空管的运行情况以及三根真空管串联运行的情况进行实验研究,实验主要分为吸热和放热两个阶段.单根真空管运行的研究结果表明,吸热阶段,晴天和多云工况下,日平均集热效率能够达到30％～45％;阴天工况下的日平均集热效率很低,只有6％左右,且在吸热过程中由于U型铜管中...     

墙体传湿对内表面温度的影响关系研究

建立了以相对湿度和温度为驱动势的热湿耦合传递数学模型,并对模型准确性进行了验证.以松木板墙和砖墙为例,利用所建数学模型对其在不同热湿环境下进行计算分析,结果发现:在稳态条件下,松木板墙内表面温度比未考虑传湿情况最多低1.4℃,砖墙内表面温度比未考虑传湿情况最多低0.7℃;在周期性边界条件下且不考虑传湿时,松木板墙和砖墙内表面温度始终高于室内空气温度,考虑墙体传湿时,墙体在白天有部分时间段内表面温度低于室内空气温度,有利于室内热环境的改善;松木板适合在室内空气含湿量变化幅度较大的地区作墙体材料,而砖适合在干燥且室内空气含湿量变化幅度较小的地区作墙体材料.     

真空脱气过程中钢水温降的理论分析

为了研究真空脱气过程中影响钢水温降的主要因素,从而找到对应的措施控制钢水温降,对VD过程的传热模式和传热机理进行了分析,根据国内某厂的实际情况,结合数值模拟方法分别得到了烘烤过程和LF加热过程中钢包温度场的变化,以LF结束时的温度值作为初始值对VD过程的温度场进行了模拟。根据模拟结果分别计算了渣面和钢水裸露面的热辐射、钢包衬蓄热、包壁和包底的传导散热和氩气吸热等因素造成的钢水散热量,对其影响程度进行了评估。通过计算发现,渣面、钢水裸露面的热辐射和包衬蓄热是造成VD过程钢水温降的主要因素,分别根据各个因素的影响特点提出了控制钢水温降的具体措施。     

埋管换热器对地表温度影响的模拟分析

为探讨地源热泵系统垂直埋管换热器运行对地表温度的影响,采用数值模拟的方法,基于一定的覆土厚度,结合不同工况下的埋管负荷,建立了地下土壤、钻孔、覆土与外界环境之间的传热模型,对埋管运行期覆土层温度场的变化进行了分析,并对地表温度随覆土厚度的变化规律进行了研究。结果表明,在地埋管的连续换热作用下,埋管周围土壤温度显著变化,且越接近钻孔中心,温度变化幅度越大;钻孔顶部覆土层温度局部变化,随着覆土厚度增加,温差递减;地表温度变化范围及上升幅度与埋管换热量成正比,与覆土厚度成反比;增加覆土层厚度能有效减缓地埋管换热对地表温度造成的热影响,有利于管群区域的红外伪装。     

基于自适应免疫遗传算法的真空退火炉变参数PID温度控制系统

真空退火炉退火温度的精确控制是一个典型的非线性、大时滞、大惯性、存在强交叉耦合、时变的复杂的控制问题,常规的PID控制器很难实现对退火温度的精确控制.本文以神经网络建立的真空退火炉模型为控制模型,利用自适应免疫遗传算法全局搜索获取最优的可变PID参数的方法,解决了真空退火炉退火温度精确控制的问题;应用结果表明,该温度控制系统优于传统的PID控制系统,并具有良好的可靠性、自适应性和鲁棒性.     

2024铝合金真空氮化膜耐蚀性能研究

在不同温度下,对2024铝合金进行真空氮化处理,再对处理后的铝合金及其对比组试样进行铜加速乙酸盐雾腐蚀试验,以腐蚀失重和最大蚀坑深度表征分析氮化样与原样在盐雾环境中的腐蚀情况。利用电化学极化曲线分析渗氮层的腐蚀行为。结果表明:真空氮化处理能提高2024铝合金的耐腐蚀性能,540℃氮化处理的试样腐蚀失重仅为原样的1/3,而最大蚀坑更是只有原样的约1/5。综合而言,540℃处理的2024合金耐蚀性最好。