地源热泵道路融雪热水管可靠性设计研究

介绍了地源热泵(GSHP)技术在道路融雪中的应用,分析融雪热水管常规设计方法的局限性,通过对道路融雪影响因素随机分析,提出热水管可靠性设计方法,得到基于道路体热阻随机性和考虑管长变异性的热水管长设计公式。结合工程案例进行对比分析,研究表明,可靠性分析与设计方法在GSHP道路融雪应用中能够较好地协调经济性和功能性要求。     

充液量对回路热管性能的影响

实验研究了以Cu粉烧结块为吸液芯、Al制太阳花散热器为冷凝器的回路热管(LHP)在不同充液率条件下充入工质为无水乙醇后的启动、温度波动以及热阻等传热性能。Cu粉烧结块吸液芯相对丝网吸收层可以产生更大的毛细力,Al制太阳花散热器可以使整个LHP更轻便,利于不同安装场合的应用。研究结果表明:1)LHP的启动受热负荷大小和充液率共同作用;2)温度波动随功率的增加而变得平缓,而随着充液率的增加,温度波动频率却有所上升;3)充液率影响LHP的热阻变化,最佳充液率为60%。     

围护绿化对木结构建筑隔热、保温性能的影响

采用缩尺模型实验的研究方法模拟木结构建筑,制作了两个1:10木质模型箱,以围护绿化作为控制变量,分为实验箱与对照箱,采集夏、冬季不同天气状况下模型箱的内外温度数据,通过比较实验箱与对照箱的内部温度和围护结构热工参数来研究围护绿化对模型箱隔热、保温性能的影响。分析表明,在夏、冬季典型天气下围护绿化能较大提升模型箱的隔热、保温性能,其中夏季对隔热性能的提升较冬季对保温性能的提升更为显著,此外围护绿化受天气状况的影响较大。最后根据围护绿化的附加当量热阻进行建筑原型分析,对实际木结构建筑围护绿化后的节能效果进行评估,研究表明,冬季时,模型箱围护绿化的附加当量热阻约为0.36 m2.K/W,能使模型箱保温性能提高71.7%,若实际木结构建筑采用本实验中所采用的绿化形式和绿化率,其冬季保温性能可提升12.5%左右,夏季则更为显著。     

方形螺旋管中CaSO_4污垢特性的数值模拟

从传热传质的角度建立了方形螺旋管内CaSO_4析晶污垢形成过程的数学模型,通过对数学模型进行数值模拟计算,得到了CaSO_4浓度、螺距及入口速度等参数对管内污垢的沉积率、剥蚀率、净沉积率和污垢热阻的影响。根据模拟得到的方形螺旋管管内的温度场、速度场和CaSO_4浓度场,进而结合污垢模型,计算出CaSO_4污垢的沉积率、剥蚀率、净沉积率和污垢热阻随时间的变化规律。通过分析计算数值模拟结果,得到CaSO_4浓度的增加会增加污垢的质量沉积率和剥蚀率,同时也会增加污垢热阻;方形螺旋管螺距的增加会降低管内的污垢质量沉积率和剥蚀率,并且会降低管内污垢热阻;入口速度的增大,会减小管内的污垢的质量速率和热阻。通过分析不同螺距的方形螺旋管中污垢净沉积率的变化趋势发现,在一定阶段内,污垢在管中的污垢净沉积率为负值。也就是说,方形螺旋管在一定时间内具有一定的阻垢效果。并且当CaSO_4浓度越小、方形螺旋管螺距越大、入口速度越大时,这种阻垢效果越好。     

高真空多层绝热管路热桥性能数值仿真研究

利用数值仿真方法,对高真空多层绝热系统中最常用的伸缩筒形热桥,从流体工作状态、外部工作环境、热桥自身结构特点、零件配合表面状态等方面进行了分析探讨。研究表明,改变流体工作状态、改变外部工作环境对降低热桥漏热,效果并不理想且成本高昂,增大热桥长度及配合表面粗糙度在一定取值范围内可以大幅降低漏热,而成本增加极少,超过一定取值范围漏热量降低不再明显而成本将大幅上升,因此热桥结构设计、制造工艺及装配方式存在最优区间。     

基于热管的储能型热管理系统的实验探究

基于相变储能系统的储能及热管理性质,结合热管的热超导性与均温性,设计了一种耦合热管的储能型热管理装置。对装置在不同工况下进行测试,获得了装置各部分的温度分布及热管热阻变化。结果表明,引入储能模块可有效降低系统中热管热阻及蒸发端温度,保证了热管良好的均温性质,其中在20～160 W热输入区间测试时,添加储能单元的系统热管热阻降低了35.5%～44.5%,在80 W热输入时存在热阻最小值为0.053 91℃/W。通过对比装置不同放置角度下相变材料(PCM)熔化特性及热管性能发现,水平放置时自然对流影响更为显著,PCM熔化速率更快,熔化更均匀,储能装置中PCM储能效果更佳,系统热阻最小。同时,由于PCM存储了一部分输入热量,可达到一个优异的热管理效果,有效地提高了系统的稳定性及可靠性。     

拉曼方法同时测量单根碳纤维热物性和对流传热系数

主要完善并利用新近提出的激光拉曼测试方法,在333.15K环境温度下测量了单根碳纤维的热导率(不考虑接触热阻),并与直流通电法测量结果进行比较,两者符合较好,验证了新提出的激光拉曼测量方法的可行性。同时激光拉曼方法还测量得到了接触热阻、碳纤维的激光吸收率及与空气的对流传热系数,并处理得到考虑接触热阻后修正的碳纤维真实热导率。     

U形管式换热器CaCO_3型污垢热阻变化趋势预测研究

用自制的实验装置模拟工业U形管式换热器Ca CO3型污垢的形成过程,通过计算机采集系统对实验数据进行记录和分析,采用灰色Verhulst模型对污垢热阻随时间的变化趋势进行预测并取得了良好的效果。该研究结果为U形管式换热器污垢热阻研究提供了实验和预测依据。     

低气压环境被服系统总热阻计算模型

服装热阻是影响人体热舒适的重要因素之一,夜间睡眠状态下的被服系统总热阻包括人体所穿服装热阻与整个床褥系统热阻。针对低气压环境,目前,尚缺乏被服热阻实验数据,也没有可参考的被服系统总热阻的理论计算模型。以人体睡眠状态被服系统总热阻计算方法为依据,引入气压修正项对相关参数进行修正,建立了适用于低气压环境的被服系统总热阻的修正计算模型,并用模型计算了冬夏典型被服系统总热阻,分析了气压减小对总热阻的影响,发现冬夏季被服系统总热阻均随大气压力降低而升高,增加百分比最大值均为42%,且均出现在被子覆盖率为23.3%的条件下,当海拔低于3 000m时,由被子覆盖率引起的被服系统总热阻增加系数不超过0.05。     

《公共建筑节能设计标准》中空调风管最小热阻的探讨

本文通过对以发泡橡塑为空调风管绝热材料经济厚度的计算,得出相应的最小绝热层的经济厚度、最小热阻及单位面积散冷量,与<公共建筑节能设计标准>中以离心玻璃棉为计算材料得出的最小经济厚度、最小热阻及单位面积散冷量进行了对比,指出经济因素对于最小热阻确定的影响.