厂房温度特性建模与动态仿真

本文开发了一套制冷状态下某洁净厂房的温度特性模型,该模型相对Multizone模型结果更精确,相对CFD模型计算更快捷.运用该模型,对空调参数、室内设备散热量、室外参数等影响因素开展动态仿真,研究厂房整体及局部区域的温度特性,仿真结果与实测数据符合情况良好.结果 显示空调系统与室内散热量对厂房温度影响较大.厂房内设备散热量变化对所处区域影响最大.厂房连续运行时,室内参数对室温影响比室外参数明显,厂房停工休息时,厂房温度仅受室外参数影响.     

不同折流板结构螺旋折流板换热器传热性能的比较(英文)

Numerical simulations were performed on flow and heat transfer performances of heat exchangers having six helical baffles of different baffle shapes and assembly configurations, i.e., two trisection baffle schemes, two quadrant baffle schemes, and two continuous helical baffle schemes. The temperature contour or the pressure contour and velocity contour plots with superimposed velocity vectors on meridian, transverse and unfolded concentric hexagonal slices are presented to obtain a full angular view. For the six helix baffled heat exchangers, the different patterns of the single vortex secondary flow and the shortcut leakage flow were depicted as wel as the heat transfer properties were compared. The results show that the optimum scheme among the six configurations is a circumferential overlap trisection helix baffled heat exchanger with a baffle incline angle of 20° (20°TCO) scheme with an anti-shortcut baffle structure, which exhibits the second highest pressure dropΔpo, the highest overal heat transfer coefficient K, shel-side heat transfer coefficient ho and shel-side average comprehensive index ho/Δpo.     

共享设备的恒压喷水压缩空气储能系统性能

提出一种新型恒压喷水压缩空气储能系统,利用废弃煤矿等地下洞穴,在水下布置尼龙布管储存压缩空气,形成以地下洞穴为下库,地面水池为上库的水力辅助恒压压缩空气储气体系;膨胀与压缩过程采用单级多缸随转式膨胀压缩两用机实现,导热油蓄能和放能过程采用共享设备原路返回方案。通过建立系统的热力学模型,分析了在空气入口处喷水控制压缩空气出口温度,以及由地下洞穴深度确定的压缩段出口空气压力,环境温度等因素对系统性能的影响。分析表明：在压缩机出口压力及温度为10 MPa和320℃、环境温度25℃、换热端差10℃和膨胀压缩两用机等熵效率0.85的工况条件下,储能系统转换效率达到66.6%。     

“Ω”形轴向槽道热管的流动和传热特性

建立了“Ω”形轴向槽道热管内流动和传热特性的理论模型,并计算了其最大传热能力。模型综合考虑了气-液交界面的剪切力、弯月面毛细半径变化以及接触角的作用。分析讨论了热管结构尺寸对流动特性的影响、热负荷对蒸发段端口毛细半径的影响、吸液芯结构尺寸对热管传热性能的影响,给出了气液两相压力、平均速度以及毛细半径的沿轴向分布。并且,将计算得到的不同工作温度下最大传热能力与Chi模型预测值进行了比较。同时,实验也验证了本模型的正确性。     

矩形微通道中环状冷凝的三维数值模拟

建立了恒热流边界条件下矩形微通道中环状冷凝过程的三维模型。通过求解气相和弯月面区动量和质量方程及薄液膜厚度方程,得到了弯月面毛细半径分布、冷凝液膜厚度分布,以及传热系数和壁面温度分布。薄液膜区液膜将沿程逐渐增厚,到达一极值后再逐渐变薄。在通道截面中,薄液膜区的传热系数大于弯月面,最大局部传热系数及壁面最高温度皆位于薄液膜区和弯月面的连接处。[JP2]在冷凝起始段,通道横截面平均传热系数沿程急剧减小至一极值;在此之后的很长一段距离内,则基本保持不变;[JP]直至接近环状冷凝终点时又再次沿程减小。     

空心管电加热器壳侧强化传热性能模拟

空心管电加热器是一种依靠传热管本身作为发热元件来加热流体的新形式。本文提出的改进方案,使壳侧流体纵向流动,消除了流动死区。充分利用管内外加热空间强化传热。对不开孔,逆流,顺流和分流四种形式的电加热器进行了数值模拟。结果表明分流方案减小了固定管板两侧热应力,壳侧综合指标最高,壳侧压降最小,是最佳改进方案。     

三分螺旋折流板电加热器的流动和传热性能

对倾斜角为10°、15°、20°周向重叠三分螺旋折流板,由9根12 mm的U型管组成的电加热器方案进行了流动与传热性能及表面温度均匀性的数值模拟,与相同布管方式的弓形折流板的电加热器方案的结果进行了对比。结果表明,在所讨论的方案中,倾斜角为15°三分螺旋折流板电加热器方案的换热系数和综合性能指标h·Δp-1/3较高;计算范围内,其平均换热系数和综合指标h·Δp-1/3的平均值与折流板板间距为100 mm的弓形折流板方案的数值之比分别为1.19、1.51;其壁面平均温度和最高温度的平均值比弓形折流板电加热器方案分别降低46.3 K和88.1 K。     

微通道冷凝研究的进展与展望

微通道中的冷凝在微热管及微型燃料电池等器件中有着广泛的应用。本文综述了当前国内外微通道冷凝研究的现状，展望了该领域的未来研究方向。大量研究表明，控制微通道中冷凝与两相流动的主要作用力不是重力或浮力，而是表面张力。最新实验结果发现，随着通道直径的减小，微通道中主要的冷凝流型是间断的喷射流/弹状流/泡状流，而不是传统大直径通道中出现的由重力作用而导致的分层环状流。因此，未考虑表面张力的大尺度冷凝模型已不能完整描述微通道内的流动冷凝过程。对于间断流型，基于实验数据的半理论模型或经验关联式可能更为实用有效。润湿性和表面粗糙度等通道表面特性在微通道流动冷凝中有着重要的影响，这些因素的优化将会强化微通道中的冷凝换热。     

三分螺旋折流板换热器水-水传热壳侧综合性能

对倾斜角为10°、15°和20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的轴向搭接扇形折流板三分螺旋折流板换热器以及弓形折流板换热器的传热特性和压降性能进行了测试试验研究,其中螺旋折流板全部采用分区布管结构,有48根管子,而弓形折流板换热器有49根管子。试验数据分析采用轴向Reynolds数Re_z,o作为自变量,壳侧Nusselt数Nu_o、轴向Euler数Eu_z,o等参数作为因变量,并采用Nu_o/Eu_z,o量纲1组合数作为综合性能指标。在试验范围内,20°s方案的综合性能指标最高,比弓形折流板换热器方案平均提高69.8%;倾斜角最小的10°s方案的综合性能低于弓形折流板换热器方案;轴向搭接折流板换热器方案的综合性能低于相同倾斜角外圈连接折流板换热器方案,而椭圆折流板方案的综合性能低于相同倾斜角的扇形折流板方案。     

Numerical simulation of heat transfer and flow of cooling air in triangular wavy fin channels

Numerical computation models of air cooling heat transfer and flow behaviors in triangular wavy fin channels（TWFC） were established with structural parameters of fins considered.The air side properties of heat transfer coefficient and pressure drop are displayed with variable structural parameters of fins and inlet velocities of cooling air.Within the range of simulation,TWFC has the best comprehensive performance when inlet velocity vin=4-10 m/s.Compared with those of straight fins,the simulation results reveal that the triangular wavy fin channels are of higher heat transfer performances especially with the fin structural parameters of fin-height Fh=9.0 mm,fin-pitch Fp=2.5-3.0 mm,fin-wavelength λ=14.0-17.5 mm and fin-wave-amplitude A=1.0-1.2 mm.The correlations of both heat transfer factor and friction factor are presented,and the deviations from the experimental measurements are within 20%.