土壤高温储热条件下热湿迁移过程的实验研究

建立了土壤高温储热热湿迁移过程的实验装置,对不同储热温度和初始湿度下的土壤温度场、湿度场及地下换热量等动态特性进行了实验分析。实验结果表明:储热温度和初始湿度是影响土壤高温储热热湿迁移过程的重要因素。在高温储热条件下,温度场和湿度场之间具有十分强烈的关联性,且在靠近热源的地方易出现湿度峰值和温度峰值现象,湿度场的稳定时间整体上略滞后于温度场。在大尺度上,热湿迁移倾向于同时沿重力和径向方向进行,此效应对热湿迁移过程也具有较大的影响。     

土壤高温储热过程中的温/湿度峰值现象

建立了一维土壤高温热湿迁移实验装置,获得了温度场和湿度场的动态变化规律,提出了温度峰值比和湿度峰值比的概念。实验结果表明,土壤温度场和湿度场均呈现明显的峰值特征,尤其在热源附近处表现更为剧烈,最大温度峰值比和湿度峰值比均超过2.0。湿度峰值主要发生在初始饱和度为4%~18%的范围内,且温/湿度峰值现象的总体变化特征呈相反趋势,湿度峰值时间大于温度峰值时间。对于远离热源的地方,温/湿度峰值现象表现逐渐微弱,且出现时间相对滞后。结合光学显微分析表明,由温度梯度引起的土壤水分的蒸发-扩散-冷凝过程是温/湿度峰值现象的重要产生机制之一。     

土壤高温蓄热过程中热湿传递特性的数值研究

建立了一维土壤高温蓄热热湿传递模型,采用控制容积法对模型进行离散处理,利用Matlab软件编程求解,计算分析了热源温度和土壤初始含水率对土壤温湿度场分布的影响,探讨了地下土壤热湿传递特性及水分迁移规律。     

大气对流对土壤内热湿迁移影响的实验研究

对土壤内热湿迁移过程进行了研究,通过对土壤内热湿迁移机理分析,根据质量守恒和能量守恒原理,建立了土壤非饱和区热湿迁移的理论模型,对大气对流环境条件下砂土内热湿迁移过程进行了实验研究,实验测量和数值计算,获得了不同大对流速度作用下土壤中温度,含水率分布以及水分蒸发强度的变化。     

地埋管换热器周围土壤热湿迁移的实验研究

文章搭建了土壤热湿迁移实验装置,并利用该装置研究了不同进口流体温度、土壤体积含水率条件下,地埋管换热器周围土壤温度场、湿度场的变化特性。分析结果表明:随着进口流体温度逐渐升高,土壤温度、湿度的最大值均逐渐升高,土壤温度、湿度的下降速率逐渐加快;土壤的初始体积含水率越大,热源对土壤温度的作用半径越大,当土壤的初始体积含水率分别为0%,35%时,热源对土壤温度的作用半径分别为280,380 mm;当土壤与地埋管之间的径向距离为0～225 mm时,土壤含水率主要受温度梯度的影响,随着该径向距离逐渐增加,土壤含水率逐渐升高,当土壤与地埋管之间的径向距离为225～380 mm时,土壤含水率会受到温度梯度与含水率梯度的共同作用,使得水分逐渐向热源方向逆向迁移,当土壤与地埋管之间的径向距离为225 mm时,土壤含水率出现峰值,当土壤与地埋管之间的径向距离大于380 mm时,温度梯度对土壤水分迁移的影响逐渐减弱,土壤含水率逐渐降低,当土壤与地埋管之间的径向距离为525 mm时,土壤含水率保持稳定。     

太阳辐射对沙土内部热湿迁移过程影响的实验研究

通过机理分析及实验研究，探讨了不同太阳辐照度下非饱和沙土内部热湿迁移的规律。     

含湿多孔介质内热量迁移的研究

文中分析了未饱和含湿多孔介质内热湿耦合作用过程的热迁移机量,提出了热量迁移数学模型,讨论了不同边界条件对多孔介质内温度分布的影响状况。     

In元素对Sn-Bi-Zn传热储热合金高温容器相容性的影响

合金材料与容器壳体的相容性是影响传热储热系统使用寿命的重要因素之一.本文选用前期开发的Sn-Bi-Zn系传热储热合金,添加In元素进行改性,研究700℃下液态合金对20碳钢、304不锈钢、316不锈钢结构材料的腐蚀作用.实验采用恒温全浸泡腐蚀法,通过扫描电子显微镜(FE-SEM)和EDS光谱仪分析腐蚀前后合金基体和容器...     

地源热泵间歇运行下土壤热湿迁移的实验研究

建立地埋管换热土壤热湿迁移过程的实验装置,对地源热泵间歇运行时不同进口流体温度及不同土壤体积含水率下土壤温湿度场的变化特性进行实验研究.实验结果表明:间歇运行时,入口流体温度的升高会使土壤温度最大值升高,但不利于土壤温度的恢复,土壤体积含水率的增加在一定程度上有利于地下换热和土壤温度的恢复.系统开机后存在土壤温度上升的...     

土壤中微纳米颗粒提取表征及迁移能力研究

通过现场取样获得试验所需土壤,利用超声—离心法提取土壤中的微纳米颗粒并对其表征,通过室内砂柱试验,研究不同注入速度(6、10、14 mL/min)和不同注入浓度(0.5、0.8、1.0 g/L)对土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中迁移的影响,运用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件模拟土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中的迁移情况,并对比分析了试验结果与模拟结果。结果表明,超声-离心法可以有效地提取出100 nm左右的土壤微纳米颗粒;注入速度越大和注入浓度越小的土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中的迁移能力越强,且出口处的最大相对出流浓度最高达到0.96;注入速度比注入浓度对土壤微纳米颗粒在饱和多孔介质中迁移能力的影响更加显著;数值模拟中采用的模型模块和基本参数合理,且COMSOL Multiphysics模拟软件可以很好地模拟微颗粒的运移规律。     

固体蓄热装置蓄热过程模拟分析与实验研究

设计一种采用分组投切的固体蓄热装置,并以此设计搭建总加热功率150 kW的固体蓄热实验装置,搭建热物理参数非定值的数值计算方法,模拟出炉体的温度场分布,并与定值参数进行对比,得到热物理参数非定值与定值的温度曲线和蓄热量曲线;通过数值模拟和实验数据相结合的方法,确定非定值法数值计算方法的可行性;设计一种分组投切的加热方式...     

高温储能系统的传热强化和参数化研究

提出了采用石墨片以强化高温潜热储能系统传热的新结构,并用Fluent软件模拟了该储能系统在释能过程中的瞬态二维传热问题.最后,对影响该潜热储能系统性能的几何和热力参数进行了参数化研究.计算结果表明高温潜热储能系统中增加石墨片能有效地强化传热,并利用计算结果可为高温潜热储能系统进行性能优化设计.     

高温肋板式蓄热器蓄/放热特性的数值模拟

采用计算流体动力学方法对高温不锈钢肋板式相变蓄热器的蓄/放热特性进行了数值模拟。分析了多孔肋片和锯齿肋片对蓄热器蓄/放热特性的影响以及载热体入口温度和流量对相变材料熔化和凝固速度的影响,计算结果表明:在该新型肋板式相变蓄热器中,多孔翅片的性能优于锯齿肋片;随着蓄热器传热温差的增大和载热体流量的增加,蓄热器的蓄/放热性能越好;肋片作为换热元件可以很好的提高蓄热器的蓄/放热性能。所得结论可为高温肋板式蓄热器的优化设计提供有益的参考。     

非接触式汽液固系统储换热性能的实验研究

报道了非接触式汽液固（ＧＡＬＩＳＯＬ）系统储换热性能的实验装置、工作原理及实验研究结果，展示了ＧＡＬＩＳＯＬ系统储换热的良好性能，探索了该系统的工作极限条件，为该系统的理论模拟及系统设计和性能优化打下了基础。     

相变储能堆积床传热特性的研究

基于多孔介质传热理论,建立了储能堆积床的传热模型.在此基础上分析了换热流体流量、温度、单元尺寸、相变材料导热系数和孔隙率等参数对堆积床传热特性的影响.研究表明,提高相变材料的导热系数,增大换热流体温差或减小单元尺寸对堆积床传热速率有明显提高,而提高换热流体流量,增大对流换热系数对传热速率的影响不明显.因而强化相变材料侧的传热过程是提高堆积床传热速率的有效途径.     

叉流高效降膜蒸发器传热传质规律研究

建立了描述叉流式和膜蒸发过程的理论模型,预测结果与实验基本相符,在分析和探讨蒸发器传热传质规律过程中,发现根据入口水温的不同,蒸发器可分别用于蒸发冷却和海水淡化,从蒸发冷却和加热蒸发两个角度讨论了气流,水流及蒸发器结构参数对系统性能的影响,为蒸发器的优化设计奠定了基础。     

垂直埋管热湿传递线源模型的建立及其计算条件

现有的土壤传热模型忽略了水分迁移对传热的影响,根据质量与能量守恒原理,在原有的垂直埋管土壤源热泵一维线源模型上发展了传热传湿数学模型,并对模型中土壤的各参数进行了分析,为下一步的数值模拟计算以及进一步研究土壤含水率对传热影响奠定基础。