基于火积耗散原理的热网加热器优化设计与分析

为使热网加热器具有最优的换热性能,基于粒子群优化算法,以火积耗散数为目标函数,提出热网加热器优化设计的最小火积耗散优化方法.与传统的热网加热器设计计算不同,本文的优化设计不预先设定热网加热器的结构,通过优化确定热网加热器的最佳尺寸,同时,热网加热器优化设计考虑了工质的相变,以潜热修正值对壳侧蒸汽凝结的对流换热系数进行修正.对一热网加热器优化设计结果表明,通过优化设计,热网加热器的效能增加7.8%,同时热网加热器功率消耗下降19.6%,表明当热网加热器的热力性能最优时,其功耗达最小值.     

碳晶电热板采暖系统测试模拟及温控调节

为了使新型碳晶板地热电采暖系统能在民用采暖领域更广泛地应用,更好地发挥其清洁、调控方便等优点,通过实验测试和模拟研究相结合的方法,测试和模拟分析了采用碳晶电热板系统的标准实验小室的动态加热过程;并利用经实验验证的模拟模型,对北京市某房间内碳晶电热板系统24 h温控调节过程进行数值模拟,提出了合理的温控控制因素和调节方案,确定了温控装置的温度限值以实现温控过程,为该电采暖系统的节能运行,提供了技术支撑．     

具有中介状态的燃气管网连通可靠度

为了提高管网连通可靠度,介绍了燃气管网在中介状态下工作的可能性,建立燃气管网"安全—中介—失效"3级连通可靠度模型,改进了燃气管网管段单元只具有有效和失效2种工作状态.对复杂的燃气管网多个环状网络系统,采用桥管段单元全概率分级分解模型,化为简单的混联系统进行燃气管网连通可靠度的向量求解.针对管段单元间的相关性,考察相关性参数对复杂燃气管网系统连通可靠度的影响,增加了燃气管网连通可靠度计算的可信度.     

前置喷射器的热机热泵联合循环热力性能研究

为解决传统余热回收发电系统净发电效率与综合热经济性之间矛盾的问题,将有机朗肯循环与喷射式热泵相结合,将喷射式热泵系统布置在有机朗肯循环膨胀机进口侧,提出了前置喷射器的热机热泵联合循环,该系统可在保障电力输出的条件下对热用户供热。研究了系统主要参数对净发电效率与系统经济性的影响规律,分析了联合循环在热力优先模式和电力优先模式下的性能极限。结果表明:联合循环在净发电效率、净发电量较优时,系统的动态投资回收期较差,存在最优的冷凝压力使得系统动态投资回收期最优;与基本型ORC对比,联合循环电力优先模式可在保障冷源产生经济效益的前提下,使电力输出能力相对提高18. 62%,热源利用效率相对提高19. 29%,火用效率提高至34. 87%;在热力优先模式下,联合循环最高可将冷源由15℃加热至59. 38℃;当联合循环对外输出40℃/60℃二级管网热水时,系统净发电量相对减少3. 8%,热源利用效率相对提高30. 66%。     

燃气管网安全影响因素相互耦合分析

综合分析了燃气管网安全评价中多因素相互作用指标体系,基于耦合理论探讨了安全影响因素一级评价指标间的协调程度,建立了燃气管网多因素相互耦合模型,以哈尔滨某区燃气管网为例,进行了多因素相互耦合的定量分析。     

儿童哮喘及过敏性疾病相关的污染物检测分析

近年来儿童哮喘和过敏性疾病患病率呈明显上升趋势,其生活和学习场所空气品质与哮喘和呼吸道疾病密切相关,检测分析室内污染物水平变得十分迫切.为了确定严寒地区与儿童哮喘和过敏性疾病相关的主要室内污染物浓度水平以及不同污染物之间的相关性,对哈尔滨地区10岁左右儿童的健康状态及居住环境进行问卷调查,并选取病例组和对照组进行现场检测以及对比分析.问卷调查结果显示:室内潮湿、结露、发霉、有可见水流、装修以及室内人员吸烟等都与儿童哮喘和过敏性疾病密切相关.选取10户住宅（6户病例组和4户对照组）和2间教室现场监测温湿度、颗粒物质量浓度,采集空气中总挥发性有机物（TVOCs）和半挥发性有机物（SVOCs）,计算浮游真菌、堆积真菌以及附着真菌菌落数.分析病例组和对照组测试参数差异性,以及采样点不同参数之间的相关性.结果表明:高温干燥的环境可能会导致儿童患哮喘和呼吸道疾病;病例组和对照组PM_2.5质量浓度统计学差异不显著（P=0.157）;儿童患有呼吸过敏性疾病与降尘中SVOCs浓度有关;客厅和儿童卧室浮游真菌显著相关（r=0.943,P=0.005）,附着真菌也有相同的结果（r=0.943,P=0.005）.     

驱热力过程理论模型的热力学分析

为研究双热源联合循环的热力性能极限,构建了两介质热功转换系统理想热力学模型,并提出了驱热力过程的基本概念。通过分析热机循环区间与热泵循环区间过程功量之间的关系,对驱热力过程进行分类,并通过输出功量占比进行定量分析。构建并求解了顺流型和逆流型驱热力过程函数。分析了不同类型驱热力过程在理想条件下的热力特性与性能极限。研究结果表明:顺流型驱热力过程的最大过程功量大于逆流型,且放热介质与吸热介质间的温度交叉现象更为明显。吸热介质等效温升可用于判断驱热力过程类型,其最大值表征了输出功量极限。实际系统的评价研究指出,串联型联合循环的总换热量是基本型ORC的1.97倍,更适用于同时具有热电需求的场合。但其净输出功效率（6.55%）、效率（26.61%）、热力完善度（36.38%）均显著低于基本型有机朗肯循环。双热源联合循环实际系统的热力性能提高方法值得研究。本研究可为不同类型两介质热功转换系统的热力性能极限与评价提供理论指导。     

燃气管线大孔亚临界流泄漏实验

为了研究燃气管线大孔亚临界流泄漏的计算方法,对燃气管线大孔泄漏的泄漏特征进行分析,以小孔泄漏模型和管道破裂模型为基础,建立了大孔亚临界流泄漏模型,给出了大孔亚临界流泄漏强度的计算公式.为考察计算公式的正确性和适用性,搭建了燃气管线泄漏强度测定实验台,测试了不同泄漏孔径和入口压力下大孔泄漏强度的变化.将实验测试结果与理论...     

发动机冷却水提高车用天然气罐脱附性能分析

车用吸附存储天然气脱附过程产生的吸热效应,严重影响天然气脱附效率及汽车行驶速度．采用发动机冷却水来加热储气罐,并通过建立该脱附过程的数值模型,模拟计算了脱附过程中温度、压力、脱附量等参数的变化,论证了发动机冷却水用于补充脱附过程所需热量的可行性．结果表明：在脱附放气过程中,用发动机冷却水加热储罐壁面,可以提高储罐的平均...     

事故通风状态管廊燃气管道泄漏扩散模拟研究

以海口市天翔路综合管廊燃气独立舱为研究对象,采用ANSYS ICEM CFD 15. 0软件在燃气管道上方建立二维物理模型,模型尺寸为200 m×2 m,泄漏孔为直径为5 mm的圆形小孔。燃气在独立舱室内的泄漏扩散满足三大守恒方程(质量守恒、动量守恒、能量守恒)、无化学反应的组分输运方程以及混合气体密度方程,采用Fluent 15. 0软件对燃气管道在事故通风状态下的泄漏扩散浓度分布规律及通风稀释效率的影响因素进行模拟研究。每种工况模拟开始时,将送风口风速设定为1. 87 m/s,即通风换气次数为6次/h,当位于下风向、距离泄漏孔15 m处的监测点报警后,暂停计算,重新设置边界条件,将送风口边界条件由正常通风换气次数调整为不同的事故通风换气次数,即改变送风口的风速,进行模拟研究。研究结果表明:当泄漏孔径不超过5 mm,管道压力不超过0. 4 MPa时,12次/h的最小事故通风可以满足综合管廊内燃气舱室的安全运行。当泄漏孔径为5 mm、管道压力为0. 8 MPa时,24次/h的换气次数基本满足燃气舱的通风换气需求。管道压力越大,泄漏量越大,燃气舱解除危险所需的通风换气量也越大,因此建议以管道压力及舱室燃气浓度为耦合函数,采用变频风机,实现事故状态下联动通风控制。燃气管道发生泄漏时,增加通风换气次数可以明显地稀释舱室内的燃气至报警浓度以下,但是通风口至防火墙之间的角落里容易积聚泄漏的天然气,因此,建议在燃气舱每个防火分区的排风口和舱室右侧防火墙之间的死角区域增加诱导风机。