连片供热——有效利用太阳能供热的途径

最新的经验显示:大规模的太阳能在连片供热的利用比小规模的利用更加有利可图;而且可以推动太阳能供热在市场有令人瞩目的增长。主要原因是建造大规模太阳能供热面板的每平方米造价要远远低于小规模的。同时,其性能也要好于小规模的太阳能供热。总而言之,结果是我们看到了性价比的提高。     

新型太阳能制冷与供热联合循环方式的研究

文章分析了比较了目前国内外现有的两种太阳能制冷与供热的联合循环方式，在此基础上，提出了一种新型太阳能制冷与供热的联合循环方式，计算结果结果表明，采用该新型太阳能制冷与供热联合循环方式，在中等太阳辐射强度（19MJ/m^2.day)条件下即可实现制冷与供热的双重目的。     

太阳能干燥箱的自然对流数值模拟与实验研究

为了得到自然对流传热状态下太阳能干燥箱流热场具体分布情况,针对一种小型太阳能干燥箱的自然对流传热过程建立了数学模型,并通过COMSOL Multiphysics多物理场软件对数学模型进行求解.详细分析了集热板与空气之间的自然对流换热过程,并由干燥室内温度模拟值与实验值构建均匀度曲线与温度变化曲线,得到干燥室内温度分布随时间的变化情况.计算出不同的天气下(多云、晴朗、少云)温度模拟值与实验值的相关系数R²分别为0.967,0.978,0.956,均方根误差RMSE分别为2.289,1.821,1.940,说明所构建的数学模型在不同天气情况下的求解结果是有效的,根据流热场的模拟结果可以指导干燥工艺的优化和改进太阳能烘干系统的结构.     

Fe-C二元合金凝固过程强制对流作用下柱状晶生长行为的数值模拟

文章在前期建立的微观元胞自动机模型的基础上,耦合动量传输模型、质量传输模型和热量传输模型,建立了考虑流体流动的宏微观多尺度二维枝晶生长数学模型CA-FVM。并采用CA-FVM模型研究了强制对流作用下Fe-0.82C二元合金凝固过程枝晶生长规律。数值模拟表明:强制对流明显地改变了枝晶生长规律,靠近强制对流入口处枝晶生长受抑制作用较明显,枝晶生长较慢,远离强制对流入口处枝晶受抑制作用较弱,枝晶生长较快。同时,随着强制对流强度的增加,枝晶生长受熔体流动的影响更加明显,加剧了枝晶的非对称生长。     

基于太阳能发电的空气源热泵供热系统研究

提出了太阳能发电与市电互补的空气源热泵供热系,结合某处办公建筑,给出了其空气源热泵供热系的设计方案,搭建了实际的空气源热泵供热系统。对太阳能发电与市电互补的空气源热泵供热系统进行了实验研究,结果表明当光伏电源与市电切换时,负载电压与电流波形畸变率较小,系统能够平稳运行。对整个冬季的蓄水箱水温、供暖房间空气温度、系统耗电量等参数进行测试,与传统供热方式比较,系统的经济性显著提高。     

基于不同对流下加热系统的数值模拟与实验研究

采用多孔介质导热方程、DO辐射模型以及标准κ-ε湍流模型,建立三维热物理模型。应用有限体积法计算了室内沙疗室气固耦合传热问题。首先在自然对流条件下,即沙疗室不开风扇、处于无风状态时,改变其加热方式,分别为单面加热和双面加热。对比分析不同加热方式下,空气层以及沙体层温度场的变化。其次在双面加热条件下,改变其对流方式,分别为自然对流与强制对流。对比分析不同对流方式下,空气层温度场、速度场的变化,以及沙体层温度场的变化。最后,通过实验加以验证。研究发现强制对流条件下的双面加热能够加快空气热对流速度及沙体传热速度,使沙体层温度分布均匀化,进而提高沙体的传热效率。     

基于太阳能的原油储罐加热系统数值模拟

分析基于太阳能的原油储罐加热系统的应用前景.分析其传热过程,建立基于太阳能的原油储罐加热系统数学模型,将太阳能简化为集热板平面的温度分布,利用CFD软件对其进行数值模拟.研究结果表明:(1)由于水温分布的不均匀性造成的密度差成为水由水箱流向储罐内输水管进行流动加热原油的动力.(2)经长时间加热,原油储罐内的温度有所提升...     

基于知识的太阳能供热与制冷复合机系统仿真描述

本文提出了一种全新型的以太阳能作为驱动源的供热与制冷联合循环的复合系统，对其工作原理进行了阐述，并用基于知识的计算机仿真观点对供热与制冷联合循环的复合系统进行了描述。本文还对一定太阳能日照辐射条件下复合机系统的性能进行了实例分析与计算，为进一步的完善与改进复合机系统奠定了坚实基础。     

太阳能在游泳馆供热中的应用

太阳能资源是可再生资源，对此的合理利用是解决世界常规能源日趋的有效途径。但是太阳能的利用有一定的局限性，必须结合当地的具体情况，采用合理的系统形式，并需要和传统资源有机结合方可达到比较满意的结果，以太阳能在游泳馆供热的应用实例，指出合理地布置集热器，采用储热水箱、辅助热源及可靠的自控是设计中应该特别注意的地方。太阳能在一定程度上完全可以替代常规能源，其节能效果显著，日常运行经济，也有效地保护了环境。     

受限方腔内绕流两圆管强制对流换热的数值研究

针对热电冷综合利用系统中的集热箱,抽象出一个受限方腔内两圆管的强制对流换热问题并进行了数值研究.分别对不同雷诺数Re以及不同管间距s的情况进行数值模拟.结果表明,Re较小时流体流动与换热随时间变化,最后趋于一个稳定的对称状态;当Re增加至一定值后,流体流动与换热随时间变化,处于非对称状态.随着Re的增加,流动出现振荡,流体与圆管壁面换热不断增强,计算得到的解从定态解发展为周期性振荡解、多倍周期振荡解,最终发展为混沌.对于不同管间距s,当Re≤150时,管子间距的不同对受限腔内的换热影响不是很大;当200≤Re300时,管间距s对于流动与换热有较大的影响;但当Re≥300之后,管间距s对换热影响较小.     

岩溶洞穴的强迫流示踪实验模型与数值模拟

提出了一种用于计算钻孔揭露的岩溶洞穴体积的新方法—强迫流示踪法,即在钻孔揭露的岩溶洞穴中定量投放示踪剂后,将小型搅拌设备放入洞穴中,强力搅拌洞穴中水体,使示踪剂迅速扩散至整个洞穴空间,同时观测搅拌中心的示踪剂浓度变化,得到示踪剂浓度历时曲线,依据不同的示踪剂浓度历时曲线计算不同类型洞穴的体积.本文还同时提出了一维、二维和三维封闭岩溶洞穴在强迫流条件下的示踪曲线概化模型,并通过数值模拟验证了这些模型.封闭岩溶洞穴的强迫流示踪模型表明,每个(或与搅拌中心等距的每组)洞穴的开阔壁面均有可能使搅拌中心的示踪剂浓度历时曲线产生一个拐弯点,壁面离搅拌中心越近,拐弯点越明显,随着距离的增大,拐弯点不明显;拐弯点出现的时间与示踪剂在强迫流条件下到达洞穴壁面的时间有关,壁面距搅拌中心越近,两者的一致性越好,距离越远,拐弯点出现时间越滞后于示踪剂到达洞穴壁面的时间.     

生物质气化套管采暖热环境数值模拟

为保障我国北方的生物质气化站在冬季可以安全运行,提出一种利用轴流风机与套管将生物质气化反应的余热送入净化间进行采暖的方法.采用计算流体力学(CFD)方法对采暖后的生物质气化站净化间热环境进行模拟,并使用Fluent进行计算,得出在沈阳市冬季温度最低(243.15 K)的情况下可将净化间的温度提升至254 K以上;若对净化间围护采取保温措施,则可使温度继续提高,使净化间内温度达到278 K以上,进而满足防冻要求.从而证明套管采暖方案的可行性,并为我国北方生物质气化站防冻改造提供参考.     

昆明市太阳热水装置利用的效益分析

对昆明太阳热水装置的利用和运行状况进行了调查分析,对不同热水系统的经济效益和综合效益进行比较,针对随着太阳热水装置的推广居民热水用量不断变大,居民生活水平不断提高情况,对推广太阳热水工程的问题进行了探讨。指出应结合昆明应用太阳热水节能实例并结合当地条件发展当地可再生能源。     

Marangoni对流数值模拟

通过对有机溶液在水表面溶解引发的Marangoni对流进行数值计算,表明表面张力变化导致的Marangoni对流在临近界面区域具有显著的强度和速度梯度,但在液相主体区域流速较低,模拟得到的最大表面速度数值及表面速度分布符合文献报道同条件下的实验结果.根据数值模拟得到的流场结果分析表明,Marangoni对流只是在近界面区域有着较高的界面流速,Marangoni对流对传质的影响主要是加速了表面更新,导致了较高的传质速率.     

Numerical Study of Thermal Performance of Phase Change Material Energy Storage Floor in Solar Water Heating System

The conventional solar heating floor system contains a big water tank to store energy in the day time for heating at night,which takes much building space and is very heavy.In order to reduce the water tank velume even to cancel the tank,a novel structure of integrated water pipe floor heating system using shape-stabi-lized phase change materials (SSPCM) for thermal energy storage was developed.A numerical model was devel-oped to analyze the performance of SSPCM floor heating system under the intermittent heating condition,which was verified by our experimental data.The thermal performance of the heating system and the effects of various factors on it were analyzed numerically.The factors including phase transition temperature,heat of fusion,ther-real conductivity of SSPCM and thermal conductivity of the decoration material were analyzed.The results show that tm and kd are the most import influencing factors on the thermal performance of SSPCM floor heating sys-tem,since they determine the heat source temperature and thermal resistance between SSPCM plates and indoor air,respectively.Hm should be large to store enough thermal energy in the day time for nighttimes heating.The effects of KP can be ignored in this system.The SSPCM floor heating system has potential of making use of the daytime solar energy for heating at night efficiently in various climates when its structure is properly designed.     

针对医院采用太阳能热水系统的模型分析

以坐落于北九州八幡区的一家医院作为研究对象，采用太阳能热水系统进行数据模型计算．医院的热水需求量通过九州的消费原单位进行计算，并采用经验公式对太阳能热水器的实际热水供给量进行计算．结果表明，太阳能热水系统基本上能满足用户的热水需求，与天然气锅炉供热水系统相比，太阳能热水系统能够减少天然气消费1054640立方米，减排2177吨二氧化碳，并且每年能够节省39000美元的碳素税．     

一种新型三水箱太阳能热水系统及控制策略

在传统集中式双水箱太阳能热水系统的基础上,提出一种引入补水加热水箱的新型三水箱太阳能热水系统,并进一步开发了相应控制策略,以在太阳辐射量较低和较高情况下均可充分利用该水箱蓄存太阳能并对补水进行加热,从而实现系统太阳能保证率的提升和辅助热源运行时间的减少. 为探究所提系统的运行性能,建立了TRNSYS仿真模型并通过实验对其进行了验证. 在该模型的基础上,对该系统运行性能及相应影响因素进行了分析. 研究结果表明,与传统系统相比,所提系统全年太阳能保证率的相对提升率为22.42%;单纯增大补水加热水箱体积并不会使得系统全年太阳能保证率不断提升,因此实际应用中应综合考虑系统全年太阳能保证率与初投资以合理选择补水加热水箱体积;在不同用水行为模式下所提系统与传统系统相比均可更为充分地利用太阳能. 此外,针对长沙地区某居住建筑的经济性分析显示,与传统系统相比,采用所提系统后年运行费用降低了18.31%,相应投资回收期为0.66年.     

电流滞环跟踪的双闭环调速系统仿真设计

为提高抗干扰能力和改善动态性能, 设计了双闭环调速系统。 采用由电流滞环和转速外环构成的感应电动机双闭环控制, 以进一步提高动态特性。 当 1. 5 s 时, 负载由 15 N·m 变为 30 N·m, 转速仍维持恒定的1 400 r/ min, 同时加强磁链控制, 构建了基于动态模型的异步电动机的多重闭环控制的调速系统。 实验结果表明, 该系统动态性能更好, 磁链轨迹更接近于圆。