基建矿井热害防治措施讨论

矿井热害是指井下环境气温超过人体的忍受范围,导致人体不适,进而降低劳动效率,增加事故风险。矿井热害是我国矿井常见灾害之一,本文综合通风、隔热、制冷等降温措施,对基建矿井各个阶段的热害防治措施进行简单的探讨。     

绝热膨胀-放气回热式制冷循环及其热力学分析

本文提出一种新的闭式气体膨胀循环——绝热膨胀-放气回热式制冷循环,或者称改进型G-M循环,采用该循环的制冷机具有Gifford-McMahon(G-M)循环制冷机的结构简单、无维修运转周期长、振动较小等优点,而该循环的效率比G-M循环高。与G-M制冷机相类似,采用该循环的制冷机也可以做成多级。本文叙述了循环的工作过程,进行了循环的热力学分析及新循环与G-M循环的性能比较,得出了一些有益的结果。这些结果可供制冷机的设计和实验研究参考。     

考虑冷凝器等不可逆因素的制冷设备的优化分析

本文综合考虑了循环和冷凝器等设备的不可逆损失,对单级蒸汽压缩制冷设备进行了优化分析,从中得到了所采用的冷凝器的几何结构和尺寸对制冷设备最佳工作参数及其不可逆损失的影响。文中还对按常规方法和本文方法进行设计所得的结果进行了性能比较。结果表明本文提出的优化方法是合理的,在设计时,宜结合迎风面积布置的可能,采用本文的优化方法进行设计,以达到节能的目的。     

关于影响热电制冷性能的研究

热电制冷是作为环保的制冷方式.介绍了热电制冷在空调(制冷、制热)中的两种工作模式.忽略热电制冷的汤姆逊效应,建立了热电制冷臂的数学模型.利用数值仿真,分析在不同电流工况下,热、冷换热系数的影响.基于第一类边界条件,详细分析了工作电流对热电制冷性能的影响.在空调制冷模式,确定了工作电流的工作区间.工作电流进行优化.对热电制冷技术在空调领域的应用具有重要意义.     

吸附机理及吸附式制冷分析

系统地阐述了固体吸附式制冷的吸附机理和吸附量方程,并在比较各种吸附量方程的基础上推荐了适合实际情况的两种吸附量方程作为研究吸附式制冷的建模方程;提出了最佳吸附周期的新概念,并对影响其大小的关键因素进行了详细地分析．     

利用工质设计实现制冷热泵近卡诺循环的分析

对利用适宜的循环工质实现蒸气压缩式制冷热泵近卡诺循环进行了分析，包括基本思路、可行性分析、典型工质及其特性，并在相同设备条件和工作温度下，对近卡诺循环制冷热泵和普通循环制冷热泵（R22为工质）的效率进行了计算比较，最后对进一步需做的工作进行了探讨。     

制冷换热设备的传热及传热强化

综述了制冷换热设备特点及其传热过程.强化制冷换热效果的途征和措施     

氨水吸收式制冷循环的分析与改进

通过对影响氨水吸收式制冷循环因素的定性和定量分析，了解这些因素变化如何影响制冷循环的ＣＯＰ值，以及如何控制这些因素的变化使制冷循环的ＣＯＰ值达到最大；并指出完全回收制冷循环的精馏热可使循环的ＣＯＰ值有较大幅度的提高。其分析结果可为今后制冷的优化设计提供帮助。     

多级不可逆耦合制冷循环性能的Yong分析

应用多级不可逆耦合制冷系统的一般循环模型，探讨热阻和内不可逆性等因素对其循环性能的影响。导出制冷系数与制冷率间的基本优化关系，并对循环性能作Yong分析。所得结果具有普遍意义，可揭示多级制冷循环系统的一般性能特性。     

铁磁质斯特林制冷循环的主要特性

给出铁磁质的热力学性质,并由此讨论了磁斯特林制冷循环的性能,得到一些普遍的结论。     

发汗冷却湍流换热过程的数值模拟

为了验证湍流二方程模型在数值模拟发汗冷却过程的适用性,在PHEONICS3.3软件平台上采用两层k-ε湍流模型对无发汗冷却和有发汗冷却时的矩形槽道内湍流流动和换热进行了数值模拟。计算结果表明:发汗冷却使得边界层显著增厚,壁面摩擦阻力因数大为减小;随着冷却气体流量的增加,壁面温度和局部对流换热系数都大大下降。在注入率为1%左右时,发汗冷却段的壁面温度相对值降到了20%左右,局部对流换热系数相对值降到了50%以下。所得到的计算结果与已有关系式符合得很好:注入率在2%以内时误差小于10%。     

喷雾冷却沸腾传热强化试验

随喷雾流量及过热度增加,热流密度增大,但热表面中心干涸区变大、液膜覆盖区减小,表面利用率降低,传热性能有提升空间。基于此,通过改变单喷嘴高度、设计微孔阵列喷嘴两种途径,探讨热表面液膜均匀性和喷雾冲击强度对传热的影响规律。结果表明单喷嘴高度存在最佳值(4 mm),此时热表面无干涸区,喷雾冷却沸腾传热性能最强;与喷嘴高度6 mm相比,在喷雾流量为50 mL/min、过热度为20 K时,热流密度提高了13%;微孔阵列喷嘴形成的液膜分布更均匀,使得表面温度也较均匀,当过热度大于10 K,微孔阵列喷雾传热性能更优,比上述工况下单喷嘴的热流密度提高16%。强烈冲击的均匀薄液膜是决定喷雾冷却沸腾传热的关键,为进一步强化喷雾冷却沸腾传热提供了可行的方向。     

Film cooling with using the decomposition of an NH3 cooling stream as a chemical heat sink

The inlet temperatures of gas turbines are generally increasing over time,so conventional cooling methods are likely to approach their useful limits.It is therefore essential to investigate novel cooling methods.Based on the theory of heat transfer enhancement,a novel film cooling method for gas turbine blades using a chemical heat sink is proposed.In this method,the endothermic reaction of an NH 3 cooling stream heated by the main gas stream takes place,reducing the convective heat transfer between the mainstream and the blades.Therefore,film cooling effectiveness is improved.To test the feasibility of the proposed method,numerical simulations were conducted,using the classical flat plate with a 30 degree angled cylindrical hole(diameter,D).Film cooling effectiveness at different blowing ratios(M = 0.5,1.0,and 1.5) were computed and compared with the results of conventional cooling methods.The simulation results show that the proposed method can enhance film cooling effectiveness not only in the stream-wise direction,but also in the span-wise direction.The span-averaged film effectiveness is improved in the presence of a chemical heat sink,with the value of X/D(the ratio of downstream distance from the center of the film hole to the diameter of the film hole) increasing downstream of the film hole.The novel film cooling approach showed the best performance at M = 0.5.     

烧结多孔壁面发汗冷却换热的实验研究

为开发有效的热防护技术,分别采用均匀青铜颗粒和不均匀青铜颗粒烧结而成的多孔板作为实验段,对平板发汗冷却进行了实验研究。实验结果表明:发汗冷却能有效地减少壁面和高温流体之间的换热;颗粒直径越小,相同条件下的冷却效果越好,但是需要的压降越大;在相同的压降下,不均匀颗粒多孔板中,直径大的一侧压阻小,相当于增大了注入率,因此壁温下降幅度更大。合适颗粒直径的选择与孔隙率、压降和强度的要求有关。     

孔隙及热流的非均匀性对发散冷却的影响

该文针对发散冷却中由于结构本身的缺陷或者是局部大热流而引起的传热恶化问题,通过对烧结多孔壁面发散冷却过程进行数值模拟,对孔隙及热流的非均匀性对发散冷却壁面温度分布的影响进行了分析。结果表明:在一定的条件下,结构上的缺陷、堵塞或者局部大热流能引发局部高温,并发生冷却失效;恶化的扩散可导致发散冷却的失败;影响恶化的温度梯度的主要因素有多孔颗粒的材料、注入率、冷却剂以及壁面所承受的热量。该文针对局部高温或大热流所引发的冷却失效,提出了通过非均匀孔隙率及改变颗粒直径的办法来预防冷却失效的产生和扩散。     

方腔内不同位置块状食品层流冷却数值研究

为了考察冷却器内不同位置食品的冷却行为,利用Ansys有限元软件的CFD模块对单侧冷却的方腔进行非稳态共轭传热分析,给出了冷壁面和食品表面的对流换热系数(h);结果表明,食品的放置位置不同,由于腔体内空气流动和对流换热的差异,会导致冷却过程中冷壁面h变化趋势有所不同,食品表面的h在冷却刚开始时变化强烈,且沿着表面呈"M"型变化,在食品拐角处会出现h的突变,除置于方腔上方的食品冷却速率较慢外,其余几种的冷却速率相差不大。     

复合冷却涡轮导叶的气热耦合数值模拟

采用气热耦合方法对高压涡轮一级导叶带全气膜冷却、冲击冷却和尾缘劈缝冷却的复合冷却结构进行了数值模拟。分析了带复合冷却结构叶片的三维温度场,主要研究了主流燃气雷诺数、冷气与燃气的流量比和燃气与冷气的温比对叶片温度和冷却效果的影响。结果表明:随着流量比增大,叶片前缘壁面平均温度先增后减,压力面和吸力面温度均减小。叶片壁面各处平均温度随温比增大而降低,受雷诺数影响很小。叶片综合冷却效果随流量比增大而增大,受温比和雷诺数影响很小。     

螺纹钢筋穿水冷却时的对流换热系数模型

针对我国近年来引进的棒材连轧生产线普遍采用的环状喷嘴冷却器，经实测得到了螺纹钢筋在穿水冷却过程中的对流换热系数计算模型，并据此对钢筋轧后穿水过程中的温度场变化进行了计算机模拟与预报。经在唐钢棒材厂的试验表明，温度的计算结果与实测符合得较好，从而为钢筋组织性能的控制及高强钢筋的开发提供了强制对流换热系数的实用而可靠的计算方法。     

热害矿井冷负荷分析

以热害矿井风流为研究对象,建立能量平衡方程,通过理论推导出非稳定多股流冷负荷表达式、稳流冷负荷表达式、稳定流忽略动能变化、忽略势能变化、忽略风机做功影响等5种情况下冷负荷表达式,推导了井下湿空气焓变的表达式和围岩散热计算过程,案例分析和计算矿井冷负荷,对热害矿井治理和设计具有良好的理论指导意义.     

深井降温与地热资源利用

为了解决深部矿井围岩、巷道空气温度过高,影响了围岩的力学性质、矿井生产安全和地热资源利用三方面问题。采用在巷道内设蒸发器(装有制冷剂的管组)释放冷量降低环境温度,工质蒸发吸收热量;在地面设压缩机、冷凝器和换热器,气态工质经压缩后在冷凝器内释放热量,一次从井下提取热量的深井降温系统;达到既改善工作环境,降低巷道内环境温度,又将置换出的热量用于地面供热及生活用水的方法。该系统的研究对深井降温与地热资源利用有一定的参考价值和指导意义。