太阳能与热泵复合供暖系统流量优化研究

为进一步提高能源利用率，降低综合运行成本，对太阳能-空气源热泵复合供暖系统的流量进行了优化研究。首先利用TRNSYS仿真软件建立了系统模型，然后以采暖季总运行成本最小为优化目标，以三个循环回路的流量为优化变量，以热舒适性评价指标为惩罚函数，采用模式搜索算法进行了优化计算，给出了流量的最优值，并与用传统方法给出的设计值进行比较。结果表明，优化后系统总运行成本更低（可降低21.5%）。研究结果可为太阳能与热泵复合供暖系统优化提供参考。     

新型板式相变单元蓄热特性的理论及实验研究

在太阳能储能装置中，保持相变储能单元组配灵活性不受影响的同时，为了增强板式相变单元的蓄热性能，对普通的矩形板式单元进行结构优化，设计了新型的梯形体单元，并利用理论分析得到了最优梯形体结构的理论解。将理论分析结果进行实验验证，研究表明：设计出的新型梯形体板式单元不仅能充分利用相变材料本身的熔化特性提升储能装置的蓄热性能，还能提高空间利用率。在研究范围内，换热流体流速的增大和温度的增加可有效地提高单元的换热效率，其中，流速为0.12 m/s时最优梯形体单元比之矩形单元的蓄热性能提升最明显。     

球形单元储热装置蓄热特性的分析与优化

为提高太阳能利用率，设计一套相变蓄热装置，研究球形相变单元蓄热影响因素，保持相变材料（PCM）总质量维持在较小浮动范围内，对比不同直径、孔隙率、层间距，探究整个装置的蓄热性能。实验与模拟结果表明：同等条件下，相变球直径越小，蓄热时间越短。而考虑到加工制造难度及成本，直径为46或50 mm的蓄热球是最优选择；孔隙率、入口温度和入口流量对整体蓄热时间影响较大；相反，改变蓄热球层间距对蓄热时间的影响较小。     

改良型Fenton工艺深度处理制药园区废水中试研究

采用“外加磁场+强化混凝+络合除氟”的改良型Fenton工艺对制药园区污水处理厂生化出水进行深度处理中试，重点研究改良型Fenton工艺对有机物、悬浮物、总磷的去除效果，以及耦合络合除氟后对氟化物的协同去除效果。与传统Fenton工艺对比实验结果表明，相同加药量条件下改良型Fenton工艺处理效果更好，而控制相同处理水质条件下，改良型Fenton工艺药剂消耗更少。中试实验结果表明，改良型Fenton工艺运行稳定，对多种污染物协同增效去除效果显著，在中试系统进水COD、SS、TP、F^-平均质量浓度分别为73、15.78、0.47、4.10 mg/L条件下，处理后出水COD、SS、TP、F^-平均质量浓度分别达到33、5.35、0.03、0.80 mg/L，满足山东省地方标准《流域水污染物综合排放标准第5部分：半岛流域》(DB 37/3416.5—2018)中一级标准要求。对工艺稳定运行后所投加药剂成本进行分析，得到深度处理药剂消耗约为0.51元/m³。     

圆柱形相变单元的蓄热装置蓄热特性分析

设计了基于圆柱形相变蓄热单元的相变蓄热装置，通过循环实验对蓄热装置的运行特性进行分析，研究了装置的蓄热影响因素。研究结果表明；在等质量相变材料（Phase Change Material,PCM）时，相变单元数量对装置蓄热速率的影响较大；蓄热单元布置间距对装置蓄热速率的影响较小；当增大换热流体（Heat Transfer Fluid,HTF）的流量时，装置总蓄热时间分别缩短了14.5%和29%；提高换热流体入口温度时，不仅增加了蓄热装置的总蓄热量，并且总体蓄热时间分别缩短了10.6%和16.5%。     

气动执行器排气利用系统无因次效率分析

为实现气缸排气回收再利用，提出气动执行器排气利用系统。根据系统工作过程，利用能量方程、气体状态方程等建立气动执行器排气利用系统基础特性模型。将基础特性模型转换为无因次模型，使用MATLAB/Simulink工具对无因次模型进行仿真，并分析了影响排气再利用效率的主要参数。结果表明：排气再利用效率主要由供气气罐无因次体积、无因次进气口有效面积、无因次有杆腔面积及无因次固有周期决定，影响率分别为30.45%,17.44%,13.55%,13.21%;对确定的气动执行器系统，可以通过增大供气气罐供气压力、减小供气切换判据来提高再利用效率。