湿空气高温焓湿图绘制原理的理论分析与探讨

本文根据实际气体的压缩因子和维利状态方程,对湿空气的高温焓湿图进行了分析。结果表明:高温焓湿图中相对湿度不仅与含湿量有关,而且与温度有关。     

小型燃气轮机湿空气透平循环变工况性能

基于一小型分轴燃气轮机试验系统上的湿空气透平(HAT)循环试验,研究了在低参数下HAT循环对燃气轮机性能的改善情况及其变工况性能表现. 试验在等燃油量和等涡轮进口燃气温度2种控制工况下进行.结果表明：等燃油量控制下,湿空气的含湿量增大,可增加循环输出功率,降低燃气初温,同时减少NOx排放;等燃气初温控制下,增大含湿量可以大幅增加循环输出功率.在燃气轮机部件特性的基础上,对HAT循环变工况性能进行了仿真.计算结果表明：随着空气含湿量的增加,HAT循环中的比功和效率较简单循环都有较大改善;在相同的进气流量、燃气初温和输出功率下,增大空气含湿量能增加压气机的喘振裕度,提高运行安全性.     

非常压空气与人工混合气的设计计算研究

本文是海洋开发工程科研中的一项理论成果。文中提出了不同气压下空气和人工混合气的状态参数的相互联系,建立了用760 mmHg 气压(包括其他给定的气压)下空气焓湿图确定其他气压下的空气和人工混合气的状态参数的修正方法。文中还提出了显示不同气压的空气状态参数的焓湿图(泛气压空气焓湿图),从而使空气的压缩、膨胀、节流、冷却、加热、干燥和加湿等变化过程可以在同一图谱上显示,简化了热力计算过程。因而,它适用于航天、医疗卫生、海洋开发、环境试验工程和高原山地建设,以及动力机械工程中有关空气和人工混合气的设计计算,丰富了工程热力学的湿空气章节。     

湿空气含湿量的解析计算

改变传统的湿空气的含湿量依赖查湿空气性质图、表的方法，而从理论上给出一种应用解析计算公式计算湿空气含湿量的新方法。     

用FoxPro编程建立湿空气状态参数表

目前在空调专业各种教材及设计手册中,有关湿空气的各项状态参数,都是以“焓湿图”的形式给出,查看时既不方便又不精确。本运用FoxPro编程方法,将“焓湿图”变换成“湿空气状态参数表”。     

冬季工况下入口参数对再生器性能的影响

由于缺少再生器在冬季工况下的性能数据,再生器的设计、运行等都无法根据冬季工况进行.为此,文中搭建了冬季工况下再生器入口空气和溶液参数对再生器性能影响的实验台,得出再生溶液为LiCl溶液时入口空气和溶液参数对再生器出口空气及溶液参数的影响规律如下:出口空气温度、出口溶液温度及出口空气含湿量随入口溶液温度和入口空气温度的升高、入口溶液质量流量以及入口空气含湿量的增大而提高,随入口空气质量流量的增大而降低;增大入口溶液中LiCl的质量分数会使出口空气温度和出口溶液温度升高,而使出口空气含湿量减少.文中还建立了再生量和再生效率的关联式,该关联式可用于冬季工况下再生器的设计、运行及性能研究.     

多孔型石英复合材料受热脱水特性的研究

针对含湿多孔型石英复合材料受热脱水影响透波性能的问题，建立了热湿耦合传递高温脱水数值模型，开展了关键参数对脱水过程影响的分析，获得了受热脱水过程中材料温度、湿分及介电损耗的分布。建立了多孔型石英复合材料热湿耦合传递高温脱水数值模型，为获得模型的关键参数水蒸气阻力系数，按照2016年ISO12572标准规定的杯法开展了实验测试；同时，设计并开展了多孔型石英复合材料高温加热实验，验证了数值模型的可靠性。依据建立的数值模型，探究了实际应用过程中，受热温度、材料初始含湿量、水蒸气阻力系数对多孔型石英复合材料热湿传递及透波性能的影响，并分析了不同工况下材料内部温度、体积含湿量及介电损耗随加热时间的变化规律。研究表明，较高的受热温度及较低的初始含湿量有利于多孔型石英复合材料中湿分的脱除，水蒸气阻力系数的增大会明显抑制气态水逃逸，材料在523 K受热下的脱水速度约为423 K下的3倍；303 K、90%相对湿度饱和吸湿工况脱水时间约为303 K、30%相对湿度工况的2倍；水蒸气阻力系数小于200时，对材料的高温脱水过程影响有限。因此，考虑到飞行器在实际存储过程中应采取隔湿外涂层处理减少其吸潮，并在低...     

吹风比和湿空气含湿量对平板气膜冷却流动与传热特性的影响

为进一步分析出湿空气作为冷却工质时气膜冷却相对于干空气气膜冷却的差异，分别通过实验与数值方法，探究了吹风比和湿空气含湿量对平板气膜冷却的影响。在实验研究中，采用红外热像仪测量靶面温度，对比分析了不同含湿量与吹风比下平板气膜冷却性能变化规律，从而得到气膜冷却效率关于吹风比与含湿量的变化关系。在数值研究中，建立了具有单个气膜孔、周期性边界条件的气膜冷却模型，利用ANSYS CFX软件数值分析了高温高压条件下的不同吹风比，不同湿空气含湿量条件下的流动与传热特性。结果表明：在实验条件下，当吹风比为0.7时，靶面冷却效率随含湿量的增加而增加；当含湿量为188.9 g/kg时，湿空气相对于干空气的靶面平均冷却效率增加量最高，约为4.8%。数值分析结果和实验吻合较好。进一步的数值分析表明，当吹风比为0.7时，气膜冷却效果最好，且吹风比处于0.3～0.7之间时，靶面的气膜冷却效果均随着含湿量的增加而增加，当吹风比大于0.7时的规律则相反。基于实验结果与数值结果拟合出靶面平均气膜冷却效率关于吹风比和含湿量的关联式，实验值和数值结果与关联式的相对误差均小于±2%。     

座椅送风大空间湿度分布模拟

运用CFD方法,采用人体与座椅的实体简化模型,研究了座椅送风条件下的某剧院的湿度分布特征.简化模型的人体尺寸由国家标准GB10000－88中国成年人人体尺寸数据简化而成;座椅送风口根据妥思座椅置换送风系列TCD-B/190参数简化而成.平均每个人对外界的散热量为120 W.结果表明,相对湿度与温度都存在分层梯度分布,温度随高度增加而升高,而相对湿度随温度升高而降低.这与送风口可视为一个温源,湿空气上升过程可近似视为一个等含湿量过程有关.座椅送风系统这一特性,有利于实现微气候分区控制,降低系统通风量,同时也为室内的温湿度控制提供了新的思路.     

露点送风方案的两种特殊空气处理过程分析

针对舒适性空调设计采用露点送风的方案，对房间计算送风量不满足房间换气次数要求和房间热湿比线与90％相对湿度线无交点的2种情况，进行了空气处理过程的分析；提出了这2种情况可能的空气处理过程，并分析了各种空气处理过程房间温、湿度参数的变化及可能的室内空气终状态，指出了各种空气处理过程，在保证房间对温度的要求的情况下，影响房间湿度的主要因素，图5，参7．     

聚L-乳酸药用辅料的吸湿特性

考察聚L-乳酸药用辅料在潮湿空气和水中的吸湿特性.测定了不同分子量的粉料与片状试样在不同相对湿度的空气与蒸馏水中的吸湿量与时间的关系,得出平衡湿含量,并计算出水分在试样中的扩散系数.粉料与片状试样在不同湿度的湿空气中的平衡湿含量均小于1%,在水中的平衡湿含量小于11%,辅料分子量对吸湿性能有一定影响.吸湿过程遵从Fick扩散机理.     

溶液调湿空调冬季加湿特性实验

目的研究溶液调湿空调冬季加湿特性,改善空调系统冬季加湿性能.方法搭建溶液调湿空调系统,在冬季工况下进行实验测试,分析溶液入口参数、空气入口参数对调湿式空调加湿性能的影响规律;采用加湿量和加湿效率评价指标对其加湿性能进行评价分析.结果加湿效率和加湿量随着溶液流量和进口空气温度含湿量的增加而增加;加湿效率和加湿量随着空气含湿量和进口溶液质量分数增加而下降;进口空气流量的增加使得加湿量增加而加湿效率减少.结论适当增加溶液流量和进口空气温度含湿量可以改善溶液调湿空调冬季加湿性能.     

湿热地区城市热环境评价指标湿球黑球温度简化计算方法

针对室外热环境评价指标湿球黑球温度在实测和数值计算中都比较难获得的问题,在湿热地区广州夏季收集了空气干球温度、湿球温度、黑球温度、相对湿度、风速、太阳辐射和湿球黑球温度等数据,对收集的数据进行相关性分析和回归分析,相关性分析结果表明：空气温度、相对湿度、太阳辐射与湿球黑球温度具有一定的线性相关度,可以采用上述三个气象因子作为湿球黑球温度的简化计算参数;回归分析结果表明：回归的关联式与实测湿球黑球温度的相关性较高,并且满足多元线性回归的各项检验,认为该回归方程具有较高的可信度,可以在城市热环境的实测评价和数值预测过程中,作为湿球黑球温度的简化计算方法应用。     

湿热地区城市热环境评价指标的简化计算方法

针对室外热环境评价指标——湿球黑球温度在实测和数值计算中较难获得的问题,于夏季在湿热地区广州收集了空气干球温度、湿球温度、黑球温度、相对湿度、风速、太阳辐射和湿球黑球温度等数据,对收集的数据进行相关性分析和回归分析．相关性分析结果表明：空气温度、相对湿度、太阳辐射与湿球黑球温度具有一定的线性相关性,可以用作湿球黑球温度的简化计算参数;回归分析结果表明：回归的关联式与实测湿球黑球温度的相关性较高,并且满足多元线性回归的各项检验,因此具有较高的可信度,可以在城市热环境的实测评价和数值预测过程中,作为湿球黑球温度的简化计算方法来使用．     

添加湿空气对湿法脱硫净烟气中细颗粒物脱除性能

借鉴大气环境中暖湿气流和冷空气交汇形成降水的原理,开展了在湿法脱硫净烟气中注入适量湿空气促进细颗粒物(PM_(2. 5))凝结长大脱除的研究,数值计算了脱硫净烟气与湿空气混合后的水汽过饱和度及可凝结水汽量分布特性.采用实际燃煤试验平台,在脱硫净烟气中添加湿空气来建立细颗粒凝结长大所需的过饱和水汽环境,考察了湿空气温湿度、添加量和脱硫净烟气温度等对细颗粒物脱除的影响.结果表明:添加适量湿空气可有效促进湿法脱硫净烟气中PM_(2. 5)脱除,混合气体过饱和度、可凝结水汽量随烟气与湿空气的相对湿度的升高及二者温差的增大逐渐增加;脱除效率随烟气温度的上升以及湿空气添加量和相对湿度的增加而增加,因此添加湿空气的方式特别适合于脱硫净烟气温度较高(≥55~60℃)的场合.     

纺织厂空调控制系统设计

介绍了基于焓湿图原理，以露点温度作为主控参数设计的由空气，水，蒸汽三种不同介质形式组成的纺织厂空调控制系统，根据工况环境，系统分为夏季，冬季，过渡季三种模式。     

船用转轮除湿空调系统运行性能的分析

以系统制冷量Qc、除湿量D、电力性能系数COPe和热力性能系数COPth作为性能评价指标,通过实验研究再生温度与处理空气参数对船用转轮除湿空调系统性能的影响.研究结果表明:处理空气进口温度和含湿量对系统的性能影响较大;在除湿转轮的结构和干燥剂材料已确定的情况下,系统存在一个最优的处理空气流量;系统的合理再生温度应处于100~120℃之间.研究结果进一步证实船用转轮除湿空调在高温、高湿的海洋环境下具有良好的应用优势.     

进口雷诺数和湿空气含湿量对冲击冷却流动和传热特性的影响

为进一步探索湿化燃气轮机透平循环的叶片前缘冷却情况,分析了进口雷诺数和湿空气含湿量对冲击冷却流动和传热特性的影响。建立了带有进气室、单排圆形冲击孔和冲击冷却腔的冲击冷却模型,利用ANSYS CFX软件数值研究了进口雷诺数和湿空气含湿量对冲击冷却流动和传热特性的影响,总结了湿空气冲击冷却的流动和传热规律。在此基础上,对努塞尔数与冲击孔雷诺数和湿空气普朗特数进行关联式拟合,得到了湿空气冲击冷却的传热关联式。研究结果表明:冲击冷却的冷却性能随着进口雷诺数和含湿量的增大而提高;冲击射流冲击至靶面后沿着壁面向四周流动,并在冲击腔内形成复杂的流动涡结构;增大进口雷诺数能够显著增大冷气的涡量,提高换热靶面的换热强度;相同进口雷诺数下,干空气冷却和湿空气冷却换热靶面努塞尔数分布规律一致,但数值上湿空气冷却的略高于干空气冷却的,并且二者差异随着进口雷诺数的增大而增大;冷却工质的质量流量随着含湿量的增大而减小,换热靶面努塞尔数随着含湿量的增大而增大;拟合的传热关联式与数值计算的结果吻合较好,能够较好地预测湿空气冲击冷却的换热系数。     

受限空间圆管表面结霜特性及换热性能实验研究

为了优化换热器结构以提高其除霜性能,通过水平圆管结霜可视化实验台对受限空间内结霜过程进行了实验研究,分析了霜层厚度沿管长方向的生长规律、结霜量和热流量随时间的变化规律,以及湿空气初始流速、温度、相对湿度和管壁温度等因素对圆管表面结霜量和热流量的影响。实验结果表明:结霜初期,霜层厚度沿管长方向逐渐升高;之后,圆管中部的霜层最厚,靠近入口的霜层厚度最小;融霜最先发生于空气流道出口处;结霜量随时间延长呈现增长趋势,而热流量呈现先增大后减小的趋势;较高的湿空气流速、湿空气温度、相对湿度和较低的壁面温度对应较大的结霜量和热流量,其中管壁温度对结霜量和热流量影响相对较小。实验所获得的结霜特性与换热规律对换热器设计具有一定的参考价值。     

塔式蒸发分离电镀废水结晶系统性能分析

基于增湿-除湿原理,设计了一种新型蒸发分离电镀废水结晶系统;该系统包含蒸发分离器、结晶处理器、溶液和空气处理段。该系统可与热泵系统耦合,实现盐溶液低能耗、零排放的环保处理。构建了蒸发分离器的数学模型,获得各进口参数对蒸发分离器传热传质性能的影响。结果表明:当空气进口含湿量从5.79 g·kg-1上升到13.19 g·kg-1,潜热换热量从4.4 k W减小到3.9 k W;当溶液进口温度从45℃上升到70℃,潜热换热量增加3.7 k W。通过提高风量、溶液流量、溶液入口温度,或者降低进口空气含湿量,可以有效增加蒸发分离器的潜热换热量,从而使系统高效运行。