冷凝器换热模型与仿真

提出了水-水热泵机组冷凝器的稳态仿真模型;根据制冷剂的三种可能的存在状态将冷凝器的换热分为三个串联换热器的换热.针对一新型复合套管冷凝器编制了稳态传热仿真程序,利用该仿真程序分析讨论了冷却水入口温度和流量对冷凝器传热性能的影响.该仿真程序可模拟计算出冷凝器内温度分布和换热量,也可根据给定的设计工况确定换热面积,可用作整个热泵传热模拟和设计软件的一个组成部分.     

基于Flowmaster的平流式冷凝器性能仿真及优化

为分析平流式冷凝器传热性能并对其结构进行优化,使用热力学系统仿真软件Flow-master,基于几何参数的冷凝器模型,对一平流式冷凝器进行仿真,通过与有关试验数据对比验证仿真结果.分析冷凝器各流程性能参数,指出该冷凝器第三个流程对冷凝器性能影响较小.通过改变流程布置并分析其对冷凝器性能的影响,发现该冷凝器尺寸设计过于保守.对减少冷凝器扁管的数量和长度进行一系列仿真分析,得到性能保持不变且结构更加紧凑的冷凝器优化方案.     

单级自复叠制冷系统中冷凝器的换热分析

针对自复叠制冷系统中非共沸混合工质在冷凝器内的换热特性,本文基于R134a和R23混合工质,以-50℃单级自复叠速冻箱为研究对象,通过测量速冻箱冷凝器沿程温度,并用焓差法校核冷凝器的换热,同时对冷凝器换热过程进行分析。分析结果表明,自复叠制冷系统中的非共沸混合工质在冷凝器内部传热过程的不可逆性小,热损失小;非共沸混合工质在两相区流动时,存在工质质量浓度偏移,相变时温度滑移且温度变化与焓差呈非线性关系。同时,已冷凝的液体工质在管内形成附面层,阻碍传热传质,低沸点的R23相当于不凝性气体,因此影响冷凝器性能。本研究对自复叠系统中冷凝器的优化设计提供了理论依据。     

太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能影响因素分析

通过建立太阳能跨季节储热耦合热泵系统物理模型和非稳态传热数学模型,利用VisualBasic软件对太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能进行了仿真模拟,并对集热器循环水泵启动温度、储热时间段、水箱容积与集热器面积比(V/A)和地下储热循环水泵启动温度等因素对系统性能的影响进行了模拟计算与分析.研究结果表明,在进行太阳能跨季节储热耦合热泵系统设计和系统运行性能分析时,需要综合考虑上述因素的优化配置,以此才能保证系统运行可靠、经济和节能.     

太阳能热泵机组内蒸发器的模型与仿真研究

对太阳能热泵机组内蒸发器稳态分布参数模型进行仿真算法设计,以压缩机进、出口压力值、蒸发器冷冻水的入口温度、蒸发温度、蒸发器内水流量以及蒸发器简化模型计算出的蒸发器吸热量计算值作为输入参数,建立了基于神经网络的蒸发器优化模型.通过太阳能热泵系统实测数据学习而形成的蒸发器优化模型明显提高了仿真的速度及精度,运用该模型能够降低太阳能热泵系统的研究成本和缩短其设计周期.     

立管式蒸发式冷凝器传热特性的研究

蒸发冷却被应用于工业过程和空调系统中以降低不同流体的温度,其工作过程涉及空气和水的两相流、两相流的传热传质及传热和传质间的耦合.作者主要研究了立管式蒸发式冷凝器的传热特性,建立了一个一维、稳态的性能计算模型.实验结果表明,气-液界面的热阻是立管式蒸发式冷凝器热传递过程中的主要热阻,弹簧插入物有助于提高其传热性能.所得的结论为该种设备的设计提供了更多的参考信息.     

蒸汽压缩式热泵的有限时间热力学分析及优化

基于有限时间热力学理论,在保持无因次制热率RQ为定值的条件下,建立了使得无因次熵产率σs最小的最佳温差分布模型,并分析了热泵机组中用无量纲参数表征的冷热端传热温差x、y,外界高低温热源温差α和冷热端传热性能比β对系统性能的影响.结果表明：在不增加传热温差所造成的不可损失的前提下,可采用增加β的方法来提高制热率,如增大冷凝器面积或传热系数;在冷凝器与蒸发器传热性能及制热率确定的情况下,为减小不可逆损失应提高高温热源温度.     

基于改进粒子群算法的连铸传热模型参数辨识

连铸传热模型是实现连铸二冷动态控制的关键,换热系数的准确性是模型成功应用的前提。本文以连铸传热模型为基础,根据四个冷却段设定的换热系数计算得到冷却段末温度,基于不同工况下的温度数据,采用改进粒子群算法对综合换热系数反向推算,以铸坯表面实际温度和计算温度差为适应度函数,优化确定二冷各段换热系数,并验证辨识参数的可靠性。仿真结果表明,该方法辨识的参数精度及重复性较好,计算温度与实际温度偏差小于3℃,满足工程应用。     

基于多极理论传热模型的垂直U型地埋管传热特性研究

地埋管循环介质出口温度不仅仅反映了地埋管的换热能力,同时极大地影响着热泵主机的运行效率,是地埋管换热过程的一个重要能效特性参数,可通过引入能效系数来反映。文基于地埋管轴向流动多极理论传热模型对不同的回填材料物性、支管间距、地埋管埋设深度、土壤物性、管内循环介质流速条件下地埋管传热过程进行动态模拟和分析,得出了各重要特性参数的变化对U型地埋管传热能效的影响规律,可为土壤源热泵地埋管换热器的设计提供参考。     

整机性能的高温热泵换热器设计

为了更好地设计和匹配高温热泵系统中的换热器,提出了一种基于整机性能的设计方法.该方法是将所设计的换热器置于高温热泵系统中,通过对系统的模拟,分析换热器结构、面积对系统性能的影响,从而选择较优的设计方案.通过模拟分析发现,对于已确定的冷凝器和蒸发器的换热管形式,两者的面积比有一最佳的取值范围.结果表明:基于整机性能的换热器设计方法可避免孤立设计各换热器的盲目性.     

多元平行流冷凝器传热与流动性能模拟研究

采用分布参数法对平行流冷凝器建立了数学模型,对目前广泛使用的制冷剂R134 a和替代制冷剂R404A以及R410A在平行流冷凝器中的传热和流动性能进行了模拟计算和分析比较.同时,对多元平行流冷凝器7种不同的各流程管数分配方案进行了模拟比较.结果表明:在采用平行流冷凝器的汽车空调工况范围内,R410A和R404A的流动和传热性能均优于传统的R134 a,且R410A比R404A性能更优越,更适宜作为中低温制冷剂用于汽车空调中.具有较好传热和流动性能的管数分配规律是各流程扁管数从前向后依次递减,且递减的速率逐渐加快.由于过冷段对压降的影响较大,扁管数不宜过少.     

采用柱状冷凝盘管加热的ASHPWH箱内水温分布研究

空气源热泵热水器(Air Source heat Pump Water Heater,简称ASHPWH)以其节能、环保、安全性高等特点,正在得到越来越广泛的应用.水箱内的水温分布特性是影响热水器性能的主要因素.建立了采用柱状热源的柱状水箱的数学模型,借助FLUNT软件,对采用柱状冷凝盘管热源的ASHPH的箱内热水温度分布进行数值计算,并分别就水箱的尺寸和冷凝盘管的形式对水温的纵向"分层"的影响进行了讨论,为热泵热水器的水箱及冷凝盘管的优化提供了依据.     

溴化锂吸收式热泵及其在电站冷却水余热回收中的应用

利用热泵技术回收利用电站凝汽器冷却水余热资源是节能减排的一项重要措施.调查和研究了溴化锂吸收式热泵在电站冷却水余热回收中的应用、存在的主要问题和解决措施.研究表明:热泵回收的余热可用于加热供暖用的热网水、进除氧器的补水和凝汽器凝结水等;污垢和腐蚀是影响电站溴化锂热泵安全经济运行的主要问题;添加阻垢缓蚀剂、杀菌剂和清洗可防治污垢;合理选材、添加缓蚀剂和保持换热管清洁可防治腐蚀.     

乙二醇质量浓度对垂直U型地埋管的传热影响的数值模拟

目的研究添加不同质量浓度乙二醇溶液对地埋管换热性能的影响．方法利用gambit和fluent软件建立一个简单垂直U型地埋管热泵机组模型,模拟在不同工况下不同乙二醇的热物性参数对应的机组性能．结果夏季制冷工况下,添加乙二醇与未添加相比冷凝器的出口温度升高,乙二醇质量浓度每升高10％,温度升高1‰左右．冬季制热工况下,添加乙二醇与未添加相比蒸发器的出口温度降低,乙二醇质量浓度每升高10％,温度降低1％左右．结论通过数值模拟,得出在夏季制冷工况下,乙二醇质量浓度变化对地埋管换热的影响不太大．冬季制热时,随着乙二醇质量浓度的升高制热量降低．并得到在制冷和制热的工况下不同质量浓度的乙二醇对应的热泵机组的出口温度随时间的变化规律及模拟出在质量浓度对应的制热量的修正系数．     

换热管在中温高压强冲刷强腐蚀下的动态应力测试

对高压甲铵冷凝器换热管在中温、高压、强冲刷、强腐蚀环境中的动态应力进行了图１冷凝器简图测试,本文提出了对换热管的动态应力测试研究方法。     

燕尾型轴向槽道热管薄液膜热传递及实验验证

基于薄液膜的传热传质理论建立了燕尾形槽道热管的蒸发段与冷凝段热传递的数学模型,利用Laplace-Young方程得到不同负荷下的轴向毛细半径分布.分析求解了蒸发段温降与冷凝段的温降随热负荷的变化,进而得出了热管温降随热负荷的变化.实验研究了热管在不同冷源温度下温降随热负荷的变化.结果表明:槽道中液膜厚度沿轴向逐渐增厚;蒸发段和冷凝段温降随热负荷增大而增大;通过比较模型预测值和实验测量值,发现两者吻合较好,进一步验证本文所建的模型的正确性.     

神农大酒店地源热泵空调系统技术方案分析

为了提高地源热泵空调系统的能效比并降低地源热泵空调系统地埋换热器的换热器面积,减小系统投资,对神农大酒店地源热泵空调系统采用不同技术方案,从系统热负荷、全年不平衡热负荷、冷却水流量、系统能效比等几方面进行理论分析,经综合比较,采用冷热一体机与热水机串联+冷却塔辅助散热的复合式系统方案优于其他方案。但此方案受制于目前市场上冷热一体机的冷凝器和热水机蒸发器的循环水流通截面积不相等,引起流动阻力增加,影响使用效果。因此开发出冷热一体机的冷凝器和热水机蒸发器的循环水流通截面积相等的产品,是科研工作者和生产厂家要解决的首要问题。     

空调冷凝热回收热水供应系统方案研究

空调冷凝热与热水供应负荷之间的不平衡性问题是制约空调冷凝热回收热水供应系统(Heat covery Hot Water Supply,System,HRHWS)发展的主要因素．通过对香港地区中高档旅馆空调冷凝热的动态模拟以及对热水供应变化规律的研究,归纳出系统四种典型运行工况,直观展示出两者在时间和品位上的不平衡性．引入热泵、蓄热装置(包括蓄热水罐和消防水池)等技术措施,提出两种较为可行的HRHWS系统方案,从方案创新的角度解决以上问题．     

空调用蒸发式冷凝器能耗实验研究

当室外气温较高时,风冷热泵系统冷凝器存在换热效果下降的问题,而蒸发式冷凝器可以改善此问题,蒸发式冷凝器因此逐步得到广泛重视。为研究采用蒸发式冷凝器制冷系统的能耗情况,通过正交实验的方法,对比研究了蒸发式冷凝器与风冷式冷凝器在相同工况下压缩机能耗情况,并对影响其性能的因素进行了分析。研究表明,各因素对压缩机耗功量的影响能力依次为：冷凝器进口空气温度、速度及冷凝器喷水量。压缩机耗功量随进口空气温度的升高、进风空气速度降低而增大,随喷水量增加存在先减小后保持不变的现象。     

中高档旅馆夏季制冷机冷凝热的热利用分析

分析了夏季制冷机冷凝热与中高档旅馆生活热水耗热量的关系 ,提出几种有效利用冷凝热的系统