镀锌钢管套管式地埋管换热器换热影响因素研究

以武汉地区为例,使用TRNSYS软件中PID控制器使镀锌钢管套管式地埋管换热器系统在运行过程中进出水平均温度维持在冬季7.5℃、夏季32.5℃的设定温度,模拟研究钻孔深度、钻孔间距及内管流体流速对套管式埋管换热器换热量的影响。得到钻孔深度从80 m变化至120 m时,换热器的冬季延米平均换热量变化较小;夏季延米平均换热量呈上升趋势,最高可上升6.6%。当钻孔间距从3 m增加至6 m,冬、夏季平均延米换热量分别升高2.5%和1.6%。管内流速从0.03 m/s变化至0.7 m/s时,换热量逐渐上升并趋于平缓。将镀锌钢管套管式换热器与两种常规埋管换热器(单U-PE管和双U-PE管)对比,得到镀锌钢管套管式换热器换热效果最好,其冬季延米平均换热量分别高出常规换热器32.6%和28.5%;夏季延米平均换热量高出常规换热器29.6%和25.7%。     

套管式地埋管换热器换热性能实验研究

以深度为60 m的镀锌钢管套管式地埋管换热器地源热泵系统和热电阻测温系统为实验平台,对土壤温度、套管式地埋管换热器换热性能及换热器对周围土壤的热影响进行了实验研究。研究表明,南宁市地下5~60 m的土壤温度为23.2~23.7℃;Φ80和Φ65套管式地埋管换热器的合理流量分别为1 500 L/h和1 200 L/h,对应的单位井深换热量分别为107.5W/m和81.4 W/m;不同内管导热系数对套管式地埋管换热器换热性能的影响很小;内进外出流动模式换热器的换热性能优于外进内出模式;间歇运行有利于土壤温度的恢复。     

中深层套管式埋管换热性能的研究

地源热泵系统由于节能环保的优势广受关注.相较于传统的浅层地埋管换热器,中深层地埋管换热器具有单位面积取热量大、取热稳定等优势.本文建立了中深层套管式地埋管换热器的数值传热模型,对不同钻孔深度、岩土层导热系数、大地热流密度下,套管式地埋管换热器的换热性能进行了研究.并得出如下结论:加深钻井深度、岩土层导热系数分层递增、在...     

中深层套管式地埋管换热器换热性能模拟研究

建立套管式地埋管换热器数值模型,采用FLUENT对制热工况下套管式地埋管换热器的换热性能进行模拟,研究运停比、岩土热导率、地温梯度等因素对单位钻孔深度换热量的影响.岩土热导率为2.5 W/(m·K),地温梯度为0.03℃/m条件下:不同运停比的单位钻孔深度换热量均随时间推移而下降.相同供暖期,单位钻孔深度换热量由大到小...     

套管式地埋管换热器换热能力影响因素分析

采用模拟方法,对套管式地埋管换热器换热能力的影响因素进行研究。套管式地埋管换热器的工作起始时间从1 h开始,结束时间为8 760 h。供暖期为1～1 536 h、7 896～8 760 h,供冷期为3 192 h～6 552 h。供暖期、供冷期以外时间,土壤温度自然恢复。定进出水平均温度条件下:供暖期进出水平均温度首次达到9.5℃时,取热流量为11.89 kW,为第14 h。随后,取热流量减小,土壤平均温度下降,第1 536 h的取热流量降至3.85 kW。供冷期进出水平均温度首次达到32.5℃时,排热流量为13.32 kW,为第3 210 h。随后,排热流量减小,土壤平均温度升高,供冷期结束时(第6 552 h)的排热流量降至4.18 kW。下1个供暖期开始后(第7 896 h),供暖期进出水平均温度首次达到9.5℃时,取热流量为13.87 kW。随后,取热量减小,土壤平均温度下降。定进水温度条件下:钻孔深度一定时,循环介质流速越大,套管式地埋管换热器的换热能力越强。循环介质流速由0.2 m/s增至0.7 m/s,最大取排热流量增幅达到45%,而最小取排热流量增幅仅为12%～15%。在取热、排热末期,土壤内冷热聚集达到最大,即使增大循环介质流速,对提高取排热流量的帮助也不明显。循环介质流速一定时,钻孔深度越大套管式地埋管换热器的换热能力越强。钻孔深度由90 m增至120 m,最大、最小取热量分别增加25.0%、27.5%,最大、最小排热量分别增加 20.6%、19.9% 。     

夏热冬暖地区三种地埋管换热器冬季换热能力的实验研究

搭建了实验台,研究了单U形管、双U形管和套管换热器分别在热泵连续运行与间歇运行方式下换热量随时间的变化趋势.结果显示,双U形管换热器的单位井深换热量最大,单U形管换热器次之,套管换热器最小;间歇运行方式比连续运行方式下的换热量大.     

灌注桩基埋管换热性能测试与对比分析

以江苏省昆山市地源热泵桩基一体化工程为研究对象,通过传统地埋管换热器与能量桩桩埋管换热器的换热试验对比,分别对传统并联双U垂直地埋管、并联双U灌注桩基埋管和并联双螺旋灌注桩基埋管等形式的换热器进行换热性能测试,得出3种埋管形式的平均换热量、单位管长平均换热量和单位埋管深平均换热量等因素的比对结果,并通过数据得出并联双U灌装桩基埋管换热器和并联双螺旋灌装桩基埋管换热器的每延米换热量分别是传统地埋管换热器的近2.5倍和5倍。     

螺旋管结构对超临界甲烷换热特性的影响分析

采用数值模拟方法,对螺旋管结构参数(螺旋管内直径、螺旋直径及螺旋升角)对超临界甲烷在螺旋管内流动换热特性的影响进行研究。通过螺旋管内表面传热系数及比摩擦压力降表征管内流动换热性能,对螺旋管出口横截面的流速与温度分布进行分析。结果表明：螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径减小,表面传热系数达到峰值时的入口温度及峰值、比摩擦压力降均增大。螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径增大,出口横截面的平均流速逐渐增大,管道内的高温流体所占横截面面积越大且越贴近壁面,且横截面最高温度增大。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径增大,管内表面传热系数峰值小幅度降低,不同入口温度范围表面传热系数与螺旋直径呈现不同变化规律。此外,比摩擦压力降随着螺旋直径增大而逐渐降低。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径减小,出口横截面流速增大且横截面流速的分层现象越明显。随着螺旋直径增大,管内高温流体所占横截面面积逐渐减少且逐渐远离壁面,同时横截面温差降低。螺旋升角对超临界甲烷在螺旋管内的流动换热性能影响较小。     

上海某垂直单U地埋管钻孔换热能力试验研究

通过对上海某典型地质钻孔垂直单U地埋管换热能力进行现场试验,得出了夏季散热及冬季取热模式下单孔的换热能力。结果表明,在本测试工况条件下,冬季工况每延米取热量约为夏季工况散热量的65%,冬、夏季钻孔取放热能力明显不平衡。试验结果能为类似地质条件下地源热泵系统的设计及施工提供有益参考。     

高温汽水换热机组在工程中的应用

本文介绍了高温汽水换热机组的应用和设备改进意见。     

不同盘绕方式平面盘管传热特性的实验研究

通过对几种盘绕方式的平面弯曲盘管在一定流量范围、不同低温供水温度下传热性能的实验研究，得出了不同方式盘管换热随雷诺数和盘管几何条件等的变化关系曲线。     

土壤源热泵地埋管换热器传热机制研究

分析了土壤源热泵地埋管换热器与土壤的传热机制,建立了导热机制与渗流传热机制下的地埋管传热模型。在导热与渗流传热机制下,模拟了制冷工况下4×4排列群井的温度分布,提出了群井布置的优化方法。     

管式烟气-空气热交换器的试验研究

设计并制作了管式烟气-空气热交换器,搭建了试验台系统,进行热工性能和空气侧阻力特性的研究。按正交回归法进行强化传热前后对比试验,得出其传热系数、热交换器效率、空气侧阻力的回归公式,并进行显著性检验。     

地板采暖用平面盘管传热与流动特性的实验研究

通过对地板采暖常用的几种平面盘管在一定流量范围，不同低温供水温度下传热和流动性能的实验研究，得出了各盘管换热和流动阻力随雷诺数，盘管几何条件等的变化关系曲线及部分经验公式，为平面盘管在地板供暖等工程中的应用提供理论依据。     

套管换热器强化传热实验研究

实验对比了内管插螺旋线圈套管换热器与普通套管换热器用于蒸汽-空气传热及波纹管降膜蒸发套管换热器与光滑管降膜蒸发套管换热器用于蒸汽-水传热的传热效果.实验条件下,采用内管插入物的强化传热方法,使普通套管换热器的传热系数提高约37%;采用凹凸变化壁面的强传热方法,使降膜蒸发套管换热器的传热系数提高约27%.     

PAG润滑油对超临界CO_2换热性能影响的研究

综述了润滑油在气冷器中对超临界CO_2换热特性影响的国内外研究现状,进行了润滑油对超临界CO_2换热性能影响的实验研究,以实验装置为物理原型建立了换热模型,编写了模拟程序,并根据实验得到的结果验证了模拟程序,模拟得出:随着CO_2压力增大,油膜增厚,换热系数反而也增大;随着CO_2质量流量增大,局部换热系数增大。可通过在管道内促进形成无源扰动、管道中设置扰流原件,设计气冷器时适当缩小后半段CO_2换热管管径等方法强化换热。     

螺旋管传热系数实验研究和温度场数值模拟

采用实验方法对螺旋管换热器对流传热系数进行了测定,利用Fluent软件对螺旋管周围温度场进行了数值模拟。在实验条件下,水-水螺旋管传热系数的范围为：自然对流情况下350～550W／（m^2·K）、强制对流（搅拌）情况下400～730W／（m^2·K）。Fluent软件模型能基本反映温度场的实际情况,模拟结果与实验结果基本吻合。     

膜式除氧器旋流管的冷态模型试验与传热研究

根据膜式除氧器旋流管的冷态试验及对试验结果的分析，得出了旋流管处于最佳传热工况的条件。对旋流管的传热过程及其影响因素进行了讨论。     

三维内肋管紊流换热和阻力特性的试验研究

以空气为工质,利用正交实验设计研究了雷诺数在25 000~110 000范围内的9种大管径三维内肋管的紊流换热和流动特性,优选出最佳管型,并得出努谢尔特数与范宁摩擦系数关于雷诺数和三维管肋参数的实验关联式。结果表明,三维内肋管的综合特性优于相同管径的光管,换热系数最高可达光管的3.15倍,热力性能系数最高可达光管的1.45倍,表明了大管径三维内肋管在管式换热器中运用的可行性;此外,各主要参数中,肋高对流动换热特性的影响最大,肋间距次之,肋宽最小,为强化管参数提供了优化方向。     

三维外肋管的自然对流换热特性的实验研究

对由重庆大学研制开发的新型三维外肋管的自然对流换热特性进行了实验研究。实验结果表明：在Rα＝2000—10000范围内，自然对流换热条件下三维外肋管试件1、试件2的换热系数分别是光管的1．3—1．6倍和1．5—2倍。对实验数据进行逐步回归，得出了实验条件下自然对流换热准则关系式，并对肋几何参数对换热的影响进行了分析。