太阳能相变储热系统对木材干燥速率的影响

针对木材太阳能干燥间歇性的不足,在原有太阳能干燥装置的基础上,增设了多管道叉排石蜡相变储热系统,并在小型试验台上模拟了木材太阳能干燥过程。试验研究表明:该干燥装置中储热系统供风温度对木材干燥速率的影响最大,干燥速率随着供风温度的升高而增加,最大的差值达到0.29%/h。;其次是循环风速,随着循环风速的提高干燥速率先增大后减小,在风速为1.5 m/s时的干燥速率最高,为1.0%/h;而石蜡管的管排数对干燥速率几乎没有影响,不同管排数下最大的差值为0.05%/h。此装置最优的干燥条件为:石蜡管管排为9排,循环风速为1.5 m/s,供风温度为65℃,此条件下干燥速率可达1.06%/h。上述研究结果可为木材太阳能干燥设备储热系统的研发提供参考。     

不同气流速度下小麦平衡水分研究

在相对湿度为70%,气流温度稳定在22℃左右,风速为0 m/s、0.028 1 m/s、0.037 5 m/s、0.046 8 m/s的条件下,研究小麦平衡水分的变化规律.结果表明,气流相对静止的条件下,小麦所达到的平衡水分要高于一定气流速度下的平衡水分,且在一定气流速度下达到吸湿平衡的时间比静态气流下明显延长;通过小麦的空气流速越大,水分增加幅度越大,平衡水分值越高,达到平衡的时间越短;根据Page方程获得了一定条件下小麦含水率和实验时间的回归方程,二者具有很高的相关性.     

高温高固气比条件下旋风预热器分级分离效率的研究

在温度分别为15℃、200℃、400℃、600℃、800℃,固气质量比分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5,风速分别为14 m/s、16 m/s、18 m/s、20 m/s、22 m/s、24 m/s的不同条件下,试验研究温度、固气比和风速对旋风预热器分级分离效率的影响,结果表明:物料颗粒直径dp≤1μm时,分级分离效率很高;临界粒径随着风速的提高而减小,随着固气比的增加而减小;临界粒径随着温度的升高逐渐增大,400~600℃时达到高点,随着温度的继续升高临界粒径反而变小.     

针翅管式相变蓄热器传热特性的实验研究

采用赤藻糖醇作为相变材料,将三维针翅管用作换热元件以强化换热,设计了一套针翅管式相变储热换热器实验装置,对相变储热换热器的充、放热特性进行了实验研究:测定了赤藻糖醇的温度分布随时间变化的规律;改变充、放热流体工况,分析了流量对换热的影响,以及能量随时间变化的规律.实验结果表明:材料温度在120℃附近相变区域内变化缓慢,在换热过程前期变化较快,后期较慢,相变材料温度变化规律一致,但随时间有超前或滞后现象;随着换热的进行,储、放热速度下降.该储热换热器较好地实现了能量的储存和释放,为中温领域相变蓄热技术的应用提供了理论基础.     

有机相变储热复合材料的储/放热性能研究

以高孔隙率泡沫石墨材料作为骨架在真空环境下吸附石蜡,制备而成新型有机相变储热复合材料。利用HotDisk热常数分析仪和差示扫描量热仪(DSC)研究了其热性能,结果证明复合材料的导热能力得到了极大强化。对分别填充了复合材料和纯石蜡的以水作为热媒的储热槽进行了实验研究,重点考察了两者在储热和放热过程中的温度均匀性、储能速率及泡沫石墨对石蜡相变的影响,同时就泡沫石墨的孔隙率大小对复合材料导热性能和储能速率的影响规律进行了对比分析。研究表明,复合材料的相变温度区间基本不变,导热性能提高了21倍,相变时间缩短了56%以上,相变界面移动加快,储热槽的储热、放热性能和储能密度有了很大提高;不同孔隙率会影响复合材料的导热系数、储能速率和储能容量,在提高储能速率和保证储能容量两者之间,选择孔隙率为91%的泡沫石墨作为复合材料骨架应是一最佳值。     

泡沫铜/石蜡复合相变材料融化过程的换热特性

为了研究强化相变蓄热器的换热情况,搭建了矩形腔体内填充泡沫金属/石蜡的实验台,在恒壁温条件下,进行了泡沫金属/石蜡复合相变材料的融化蓄热实验。根据实验数据绘制了不同加热温度下石蜡内部温度随时间变化曲线,分析了腔体内自然对流对温度分布的影响、传热温差对蓄热时间的影响。结果表明,泡沫金属的高导热性能强化了石蜡在腔体内的融化过程,距离加热面较近的石蜡融化后产生的自然对流加速了剩余固态石蜡的融化;而且传热温差越大,自然对流越明显,蓄热时间越短。     

平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能

为提高相变蓄热装置的性能,基于平板热管技术设计了一套相变蓄热装置,将熔点58益的工业石蜡作为该蓄热装置的蓄热材料,对平板微热管阵列在蓄/放热过程的均温性能、蓄热装置内部石蜡温度变化以及蓄热装置的蓄/放热效率进行实验分析,同时对不同供/取热流体温度和流量的实验条件下蓄热装置蓄/放热特性进行研究.结果表明：平板微热管阵列在蓄/放热过程中性能稳定,蓄热装置蓄/放热效果良好;在供/取热流体流量为2.0 L/min,供热流体温度为80益,取热流体温度为20益的实验条件下,计算得到该蓄热装置平均蓄热功率、放热功率分别为662、764 W.     

矩形蓄热单元内石蜡的相变传热特性

为掌握蓄热单元内相变材料(phase change material, PCM)的传热特性,提高相变换热器的传热效率,采用焓-孔隙率模型,利用FLUENT软件对石蜡在矩形蓄热单元内的传热过程进行数值模拟,引入单元液相分数β及无量纲Fo、Ste和Ra分析圆管外不同位置处石蜡的蓄/放热规律及换热流体入口温度不同对石蜡蓄/放热过程的影响规律。结果表明:圆管外石蜡的总体熔化快慢按照上部、左/右部、下部的顺序进行,且上部比其它部分完成熔化所需时间缩短20%以上;放热过程中,圆管外石蜡的总体凝固快慢按照下部、左/右部、上部的顺序进行。矩形壳体内PCM蓄热过程的传热机制由导热逐渐过渡为自然对流。增加换热流体与石蜡之间的温差能显著提高蓄放热效率。通过多项式拟合得到关于β的准则关系式。     

矩形蓄热单元内石蜡的相变传热特性

为掌握蓄热单元内相变材料(phase change material, PCM)的传热特性,提高相变换热器的传热效率,采用焓-孔隙率模型,利用FLUENT软件对石蜡在矩形蓄热单元内的传热过程进行数值模拟,引入单元液相分数β及无量纲Fo、Ste和Ra分析圆管外不同位置处石蜡的蓄/放热规律及换热流体入口温度不同对石蜡蓄/放热过程的影响规律。结果表明:圆管外石蜡的总体熔化快慢按照上部、左/右部、下部的顺序进行,且上部比其它部分完成熔化所需时间缩短20%以上;放热过程中,圆管外石蜡的总体凝固快慢按照下部、左/右部、上部的顺序进行。矩形壳体内PCM蓄热过程的传热机制由导热逐渐过渡为自然对流。增加换热流体与石蜡之间的温差能显著提高蓄放热效率。通过多项式拟合得到关于β的准则关系式。     

电加热烘干房模型内气体流动与传热的数值模拟研究

文中利用数值模拟研究的方法对烘干房模型内部瞬时流场和温度场进行了分析。搭建了PTC(Positive Temperature Coefficient)烘干房模型实验装置，获取了典型位置处的温度数据，基于所获取的温度数据验证了Airpak数值模拟结果的可靠性。研究发现PTC横向平行摆放模型中在送风口风速和风温为2 m/s、20℃情况下，PTC基板温度达到了208℃,格栅处温度达到了60℃,烘干房内部大部分位置风速达到了0.8 m/s。通过温度场及速度场的对比确定了PTC的最佳排列方式为横向平行排列。     

煤矿井筒保温全风量送风系统设计及热管阻力的优化研究

为了探究热管换热单元阻力特性和优化井筒保温全风量送风系统设计,建立了热管单个模块阻力分析模型,分析了不同并联模块的阻力特性,在此基础上提出了热管阻力平衡计算方法;同时分析了不同工况下,井筒不同进风口进风量的规律。结果表明：通过改变管排数量,风速分布较原设计更加均匀,阻力减少。最大风速差由2.1 m/s降低至1 m/s内,系统风速不平衡率由80%降低至20%以下。全风量送风系统运行过程中,密闭性是决定新风风道进风量的最主要因素;当辅助风道开启时,进风风量可达2 600 m³/min,占总进风量比例26.8%。     

液体石蜡的乳化研究

以液体石蜡为原料,采用添加助剂的方法,制备了石蜡乳液。探讨了乳化剂种类及其质量分数、乳化水质量分数、乳化温度、乳化时间等因素对乳化效果的影响。结果表明,复配乳化剂乳化效果较好,各因素对乳化效果的影响程度依次为乳化水质量分数、乳化剂质量分数、乳化温度、乳化时间,确定最佳实验条件为:m (单甘脂)/m (Twee-80)=3∶4,乳化剂质量分数0.9 %,乳化温度85 ℃,乳化时间50 min,乳化水质量分数62.0 %,转速1 100 r/min。石蜡乳液的稳定性和分散性较好,密度符合要求。     

抛物面槽式太阳能集热器热力性能研究

在已有集热器传热模型的基础上,进行简化,不失模型精度以及主要影响因素均能反应的前提下,简化了模型,便于工程的计算与分析。结果表明,集热器热效率随着流体温度的升高而变小,流体温度小于300℃时,无论集热器处于何种运行工况以及何种流量,其热效率都为60~70%;当真空区域空气压力小于13 332.2 Pa时,集热器效率变化较快,大于13 332.2 Pa时,效率几乎不变;集热器效率随着太阳辐射强度的增加而变大,450~950 W/m2是集热器运行的最佳辐射区间;当风速小于5 m/s时,大气温度越高,集热器热效率越高。     

Mathematical model of convection diathermanous coefficient of refrigerator car

It is analyzed that the influence factors on temperature field of refrigerator car. The mathematical model of convection diathermanous coefficient has been put forward. It is considered in the model that the parameters of wind speed , car speed , temperature of car surface , temperature of surroundings ,etc. If the boundary conditions and parameters used in calculation model of convection transmits heat coefficient are confirmed as following: the cold plank car velocity V is 120 km/ h, and air temperature is 25 ℃, and the atmosphere press is 1013250 Pa, and wind velocity Vf is 10 m/ s, and the length of car bodywork L is 5 m, and bodywork surface temperature is 25 ℃. The results were obtained by the model: when the wind velocity direction is the same as car velocity, the coefficient K of convection transmits heat is 51.4(W·m-2·K-1), and when the wind velocity direction is against the car velocity, K is 90.58 (W·m-2·K-1).     

显热回收装置及其系统应用于北京办公建筑的可适应性

以北京地区办公建筑为重点研究对象,结合实测方法,选取北京地区办公建筑中应用较为广泛的板翅式及转轮式显热回收装置及其系统为实测对象,分析了室外温度、风速等因素对热回收装置的热效率、降低新风能耗的贡献率以及全年运行能耗的综合影响.分析结果表明,板翅式显热换热器在北京地区冬季采暖期使用时,当迎面风速vy1.5 m/s,显热效率η=60%～70%,可降低新风能耗50%以上;而板翅式及转轮式显热回收装置在北京地区夏季的可适应性较差,绝大多数时间η低于《公共建筑节能设计标准》要求的60%.     

直接蒸发冷却器填料性能测试分析

为了得到较大迎面风速、室外相对湿度的高低、喷淋水量与填料式直接蒸发冷却降温效果的关系,分别在较高和较低的室外相对湿度下对纸质填料和铝箔填料进行测试,并获得相关性能曲线.测试结果表明,在喷水量250L/h、迎面风速为3m/s时,热湿交换效果比较好;在高湿度地区提高填料的迎面风速,直接蒸发冷却器的换热效果与中等湿度地区小迎面风速下的换热类似;室外空气相对湿度的高低直接影响送风加湿量和温降的幅度;直接蒸发冷却器换热效率的高低,不仅影响空调机组的整体性能,而且使送风的相对湿度也会受到影响.     

大容量超重力离心机温控缩比模型试验

为了解决超重力离心机在加速度大于1000g时由于风阻功率引起的主机室温升超高的问题,通过对超重力离心机产热机理及散热机理的研究,提出对应的温度控制策略. 对超重力加速度为1500g的大容量土工离心机进行1∶20缩比,基于以相同空气流速流过侧壁引起的摩擦产热相同的原理进行模拟试验,即在高速转子最外端线速度同为290 m/s下进行风阻功率测试及温度调控试验研究. 总结缩比离心试验机机室内的真空度、侧壁冷却器温度、侧壁冷却器内冷却液体积流量等对主机室温度的影响规律,得到最佳温控调节方案,提出超重力离心模拟与试验装置（CHIEF）离心机室温控方案. 缩比模拟试验结果可为原型机的设计提供设计参考.     

南京市冬季市区和郊区晴天大气边界层结构对比分析

应用2008年12月24—31日南京市区和郊区同步大气边界层观测资料,对晴天大气边界层结构进行对比分析．结果表明：南京地区冬季晴天,市区近地面层气温高于江北郊区近地面层的气温,市区热岛效应明显,且热岛强度夜间大于白天;市区逆温出现的时间滞后于郊区,逆温层高度也大于郊区．夜间,市、郊区风速随高度不断增大,并在一定的高度出现一个8m／s的极值中心．市区空气相对干燥．通过典型日分析,市区14：00干岛效应显著,相同高度上相对湿度一直低于郊区．在市、郊区近地面层中,愈近地面风速愈小;近地面层中白天风速最大,夜间最小;白天,大气层结不稳定,湍流混合作用强,上下层风速的差别趋于减小．市区风速在低层受建筑物影响．相同高度上小于郊区风速．