不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能的影响

为了研究不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能的影响,构建试验装置,建立机组模型,完成机组热力分析。将机组制冷系数、供热效率以及效率作为机组热力性能评价指标,从蒸发压力、冷凝温度、太阳辐射量三个方面对建立机组模型进行验证,分别研究对机组热力性能的影响情况。结果发现,随着蒸发压力的逐渐升高,机组热效率、效率以及制冷系数均呈升高趋势;冷凝温度升高时,机组热效率、机组效率与制冷系数呈下降趋势;随着太阳辐射量的逐渐升高,机组制冷系数、热效率和效率均有所升高;且在太阳辐射量降低的情况下,热力性能指标没有降低,反而在一定程度上有所升高。试验研究结果表明,不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能有一定影响;且性能较高。     

不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能的影响研究

为了研究不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能的影响,构建试验装置,建立机组模型,完成机组热力分析。将机组制冷系数、供热效率以及?效率作为机组热力性能评价指标,从蒸发压力、冷凝温度、太阳辐射量三个方面对建立机组模型进行验证,分别研究对机组热力性能的影响情况。结果发现,随着蒸发压力的逐渐升高,机组热效率、?效率以及制冷系数均呈升高趋势;冷凝温度升高时,机组热效率、机组?效率与制冷系数呈下降趋势;随着太阳辐射量的逐渐升高,机组制冷系数、热效率和?效率均有所升高,且在太阳辐射量降低的情况下,热力性能指标没有降低,反而在一定程度上有所升高。试验研究结果表明,不同环境参数对太阳能供热与制冷联合循环机组热力性能有一定影响,且性能较高。     

热水型吸收式制冷机的稳态模拟

建立了预测热水型溴化锂吸收式制冷机组性能的稳态仿真模型,机组包括吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器和溶液换热器.仿真模型基于部件的质量守恒和能量守恒,采用了集总参数方法.每一状态节点的热力系数和状态参数,根据已知部件面积、冷热流体流量及进口或出口温度、吸收器的再循环率进行计算.根据仿真模型,编写了机组变工况稳态运行模拟程序,得到了不同参数条件下的COP变化曲线.     

新型高效太阳能吸收式制冷循环

提出了一种新型高效太阳能LiBr吸收式制冷循环．在传统的两级吸收式循环的基础上,将高压发生器发生出的LiBr溶液与低压吸收器吸收后的溶液混合,在发生温度与压力允许的范围内,使高压吸收器的吸收剂浓度较两级吸收式循环高,从而在相同的冷凝条件下减小了其压力．分析了新型循环的性能,并与传统的两级吸收式制冷循环进行比较,结果表明影响系统性能的主要因素是溶液浓度及低压发生器压力,新型吸收式循环的发生热源温度在75～85℃,系统的热力系数最高可达0．605,其热源可利用温差最大可达33．5℃,其性能在传统循环基础上有较大提高,效果较明显．     

太阳能热驱动的吸附式冷热联供系统性能测试

由太阳能热驱动的吸附式冷热联供系统可以输出温度适宜的冷风和生活用水,且无需冷水回路和冷水驱动水泵,可满足小型化应用的需求.为了探究该系统的运行性能及其影响因素,对1种由2个吸附床、1个冷凝器和1个重力热管型蒸发器组成的硅胶-水吸附式冷风机进行了实验研究,确定了机组的动态运行特性.结果表明,机组能够有效利用62～85℃范围内的太阳能热水,系统的冷量为0.95～2.76 kW,制冷性能系数为0.24～0.46,综合性能系数为1.48～2.40,机组单个循环最佳制冷时间为750 s.当驱动热水、冷却水和冷风的进口平均温度分别为85.1℃、29.9℃和29.5℃时,冷风和冷却水的出口平均温度分别为22.4℃和40.1℃.实验结果为高效利用太阳能实现冷热联供提供参考依据.     

双级溴化锂制冷循环中间压力优化计算数学模型

该文分析了双级溴化锂制冷循环传统的热力计算方法与不足,提出了一个全新的通过计算双级溴化锂制冷循环中间压力来确定热力循环的方法。并提出了中间压力计算的数学模型,即ｐｍ ＝ ｐ０·ｐｋ ＋ Δｐ。通过计算机模拟计算,分别分析了热源温度、冷却水温度和冷媒水温度对Δｐ 的影响。以获得最大制冷循环热力系数为目标函数,通过优化方法确定影响Δｐ 各因素的加权系数,并获得了双级溴化锂制冷循环中间压力优化计算数学模型。简化和优化双级溴化锂制冷循环热力计算,使其获得最高热力系数。     

水-溴化锂-硝酸锂单效吸收式制冷循环研究

比较了水-溴化锂-硝酸锂三元工质与传统的水-溴化锂工质的单效吸收式制冷循环,分析了发生温度、冷凝温度和蒸发温度对系统性能的影响。结果表明:采用新工质后,系统的热力系数COP有了明显的提高,其它表征系统热力性能的经济指标也均有不同程度的改善。因此,该新工质与传统的水-溴化锂工质相比,具有较好的热力性能。     

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.     

无泵溴化锂吸收式制冷机二次发生器的实验研究

在太阳能无泵溴化锂吸收式制冷系统降膜吸收器、降膜蒸发器、弦月形热虹吸提升管、冷凝器等主要部件的基础上，设计了一套二次发生器，有效地降低了热源温度（最低启动温度为68℃，稳定运行温度范围为80-93℃），提高了太阳能的利用率．二次发生器在提高系统冷凝器与蒸发器间压差的同时，使系统能在较低的溶液初始质量分数范围（46%～54%）下运行，放气范围可达6%，吸收率是二次发生器关闭时的3倍，有助于提高吸收器性能；冷剂水产量提高，是相应未开二次发生装置时冷剂水产量的1．68倍，蒸发效果明显改善；随着加热水温度和吸收器浓溶液温度的升高，吸收器冷却水温差和冷媒水温差均增大，冷媒水出口温度降低，改善了制冷系统的整体运行性能，平均制冷系数可达0．725．     

高温双再生器型吸收式热变换器热力循环分析

提出一种新型以溴化锂溶液为工质的高温双再生器型吸收式热变换器（HDAHT）循环系统,该系统在高温单级吸收式热变换器循环中再生器和冷凝器之间增加了第二级再生器.HDAHT系统可以将高温废热源的温度进一步提高至有用温位.对HDAHT内各参数对系统性能系数COP的影响进行了模拟计算.计算结果表明,系统性能系数COP随着蒸发温度、低压再生器温度和溴化锂溶液中间浓度的升高而增大,随着吸收温度、高压再生器温度和溴化锂稀溶液浓度的升高而减小.在适合的操作条件下,本循环的系统性能系数COP达到了0.61,是高温单级吸收式热变换器的1.2倍.所得到的这些规律将为高温吸收式热变换器设计系统优化提供必要的理论依据.     

热轧带钢轧后高强度冷却过程的换热系数分析

为了研究基于层流冷却(加强型冷却)和采用有压射流冷却水进行冷却(超快冷)这两种技术方案下冷却强度的差异,采用数值计算方法得到了不同水流密度和冷却方式下带钢表面换热系数,并进行对比分析.结果表明:在水流密度相同时,超快冷的换热系数显著高于加强型冷却;在加强型冷却方式下随着水流密度的提高,带钢表面换热系数也随之升高,当达到一定值后,再次提高水流密度,换热系数会随之降低,但在超快冷方式下,换热系数并未出现明显的下降趋势.     

地表水源热泵系统冷热源利用的节能评价

分析了地表水源热泵系统的冷却水温度、流量和扬程等因素对水源热泵系统能效比的影响.以空调冷负荷和冷冻水参数作为控制目标,提出了包含水源热泵机组能耗的冷却水系统能效比分析模型.利用该模型分析了地表水直接进入热泵机组的地表水源热泵系统和以板式换热器间接换热的地表水源热泵系统的运行能效.结果显示,冷却水温度变化对能效比的影响大于冷却水系统静扬程变化对能效比的影响.部分负荷工况下冷却水温度为23~24℃时系统能效比达到最大值.     

热轧带钢超快速冷却过程的换热分析

采用有限差分数值计算方法,确定了热轧带钢实现超快速冷却的综合对流换热系数范围,对于厚度为3~4 mm的带钢,实现300~400℃/s超快速冷却速率所需的带钢表面对流换热范围约为(4~8)kW/(m2.K).分析了水冷过程中带钢表面的局部换热机理,认为冷却系统实现超快速冷却的关键在于扩大带钢表面射流冲击换热区的面积.温度场的计算分析表明,与层流冷却相比,超快速冷却条件下厚度方向的温度梯度显著增大,有必要在超快速冷却技术的实际应用中考虑厚度方向温度梯度的影响.     

螺杆膨胀机有机朗肯循环系统的变工况特性

针对螺杆膨胀机的工作特点,建立了其简化热力计算模型及示功图.以R123制冷剂为工质,采用螺杆膨胀机有机朗肯循环系统进行华北油田中低温采油伴生热液的利用发电,筛选了变工况下影响系统性能的主要因素,通过迭代求解系统的稳态参数,并对比了净功率、热效率及火用损失.结果表明:过热蒸汽有利于提高单位工质的输出功率,但会引起系统的净功率下降;冷却水进口温度对系统的影响最大,夏季温度较高,将会使得系统的输出功率严重偏离额定功率,保证冷凝器的冷凝效果是改善系统性能的有效措施;热源温度对系统输出功率的影响大于热源流量的影响.     

超临界CO2热泵蛇形管气冷器传热特性研究

为了减少能源消耗、提高CO₂热泵的效率,基于Fluent软件,采用数值模拟方法对超临界CO₂在蛇形管气冷器中的传热特性进行研究。主要探究蛇形管内超临界CO₂的流动特性,通过改变操作压力、CO₂和冷却水的质量流量,分析蛇形管的传热性能。结果表明,蛇形管中离心力周期反向,会使温度和速度梯度呈周期性的内侧和外侧交互扩散的趋势;超临界CO₂压力越靠近临界点,平均传热系数越高,压力为8 MPa下的平均传热系数相较于9 MPa和10 MPa分别提高了24.37%和42.53%;超临界CO₂的平均传热系数随着CO₂质量流量的增加而增大,随着冷却水质量流量的增加而降低,冷却水质量流量的增加不会对峰值点的传热系数产生影响,但会使峰值点出现的位置提前。研究结果为超临界CO₂热泵蛇形管气冷器的设计、运行及热效率的提升提供了理论依据。     

不同冷却工况下90°带肋通道中蒸汽的强化换热特性研究

在蒸汽强化换热试验研究的基础上,采用SSG雷诺应力模型,通过数值方法求解了三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程,同时系统地分析了雷诺数、温度和压力对蒸汽在90°矩形带肋通道中流动和换热的影响.结果表明:温度和压力的变化强烈地影响着带肋通道中蒸汽的强化换热特性,蒸汽的摩擦因子和换热系数随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大,在适中的Re、较低的蒸汽温度和中等压力下,蒸汽流动可以获得最佳的强化换热性能;蒸汽和空气的换热系数比与温度和压力有关,但与Re无关.     

增湿型空冷器喷嘴热工特性比较实验研究

针对空冷机组在夏季高温天气不能满发的问题,采用喷雾增湿以降低入口空气的干球温度,选用波纹板式增湿型空冷器对3种喷嘴布置方式的降温特性、空气侧与热水侧阻力、传热特性进行实验研究.结果表明,在空气冷却效果及热水冷却效果方面,压力式螺旋型喷嘴较优.得到了3种喷嘴布置方式的波纹板式空冷器阻力降关联式、换热系数关联式.通过对喷嘴喷雾降温特性的研究,拟合得到了接触系数与空气质量流速和水汽比关联式.     

19.05 mm强化管管外冷凝换热的试验研究

随着能源短缺问题的日益突出,节能环保受到人们的重视.工业上使用的换热设备,其性能的优化也受到各行业的重视.建立一套集沸腾和冷凝于一体的水平单管管外凝结换热试验装置,针对直径19.05 mm的强化管,对不同制冷剂管外凝结换热进行试验研究.通过试验分析可知：不同水流量,强化管的总体传热系数随着管入口冷却水温的上升而逐渐升高;在一定的冷却水温度下,强化管的总传热系数随着冷却水流量的增大而逐渐升高;相同工况下,R410A传热系数比R134a高出约1.28%～3.39%;凝结换热饱和温度越高,凝结传热系数越小.     

太原地区太阳能耦合空气源热泵一体化热水系统性能分析

为解决太阳能热水系统占地大、供热水稳定性差、空气源热泵冬季易结霜、能效比较低的问题,提出太阳能/空气能蒸发集热器并构建其热泵热水系统.建立该系统的TRNSYS模型,分别研究太原地区的夏季和冬季工况的系统制热性能参数变化情况.研究结果表明:在夏季高温太阳辐射照度大典型工况下,该系统平均制热性能系数(COP)值为6.026,较空气源热泵热水系统提高44.16%;在冬季低温高湿易结霜典型工况下,该系统平均COP值为3.25,较空气源热泵热水系统提高6.56%.