相变材料蓄冷平板凝固传热的研究

采用精确解法与积分近似相结合的方法，对一种自制相变蓄冷材料充冷凝固过程的相变导热问题进行了求解。获得了该蓄冷介质在板式蓄冷器中凝固时的相界面移动速度，边界面热流密度随时间变化的规律，及不同工况下蓄冷板厚度与预测蓄冷时间的关系。计算结果与实验结果吻合较好。结果表明，边界面的热流密度随固相区厚度的增加而减小；预测蓄冷时间随冷媒流体温度的降低而减小，随平板厚度的增加而增加。     

ANSYS的二次开发与多维稳态导热反问题的数值解

由于反问题本身所具有的不适定性和复杂性,多维导热反问题的数值方法往往偏于复杂。建立了稳态导热控制方程、边界条件以及附加条件(测量温度)来表述的三维稳态导热反问题的数学模型。在此基础上,利用参数化设计语言APDL对大型通用有限元分析软件ANSYS进行简单的二次开发,从而可快速简易地求解各种复杂几何形状物体导热的反问题,而且只需知道部分点的温度值,无需对热流量进行测量,从而减小因测量误差而带来解的偏差。对一个已知导热系数的物体进行稳态导热反问题求解,误差很小,绝对误差0.055W/m2·℃,相对误差为1.72%,验证了本方法的可行性。而且,为进一步提高解的精确性,可多测量几组,求解出相对应的导热系数,然后把其平均值作为待求的导热系数。此方法同样适用于已知初始条件的多维瞬态导热问题。     

夏热冬冷地区供暖基准温度的影响因素分析

为研究气象参数、窗墙比以及建筑朝向等因素对夏热冬冷地区供暖基准温度的影响,采用Energy Plus能耗模拟软件,选取成都等8个夏热冬冷地区典型城市,分别计算了室外干球温度、太阳辐射强度、窗墙比和建筑朝向等不同模拟工况下的供暖基准温度,确定了夏热冬冷地区供暖基准温度的大致范围。结果表明:窗墙比和建筑朝向对供暖基准温度影响较小,相同城市不同模拟工况下供暖基准温度的波动范围最大为0.5℃;太阳辐射强度对供暖基准温度的影响较大,重庆地区由于太阳辐射强度最弱,其供暖基准温度最大,成都次之,上海最小;若太阳辐射强度相差不大,而室外干球温度相差较大时,室外干球温度较低者供暖基准温度较小;不同城市的供暖基准温度波动范围为14.6~16.4℃。     

成都地区相变墙体夏季工况的参数优化及效果分析

为了解相变墙体传热特点和评价相变材料在成都地区的使用效果,建立相变墙体传热数理模型并通过实验验证模型正确性。在此基础上分析了成都地区夏季工况下相变材料的相变温度、相变区间、相变潜热和导热系数对使用效果的影响,并对参数进行优化。结果表明:适合成都地区夏季墙体内表面的相变材料的相变温度为25～26℃,相变区间为2℃以内,相变潜热与使用效果呈线性关系,导热系数对使用效果影响不大。     

基于生命周期的土壤源热泵系统CO2减排效果评价

基于生命周期理论,分别对土壤源热泵系统和溴化锂冷水机组/集中供热系统的CO2排放量进行计算,采用CO2回收期和减排量两个指标对土壤源热泵系统进行减排效果评价。计算结果表明,在建造阶段,管井钻探、热泵机组、聚乙烯管和置换土壤的CO2排放量分别占CO2排放总量的47%、31%、17%和5%。管井钻探过程在CO2排放总量中占主要地位,它具有减少CO2排放量的最大潜力。建造阶段土壤源热泵系统比溴化锂冷水机组/集中供热系统增加CO2排放量为224t,运行阶段土壤源热泵系统减少CO2排放量为237t/年。在整个生命周期(20年)内,土壤源热泵系统的CO2回收期为0.95年,减排量为4745t。     

关于热工教学中的一些教学法尝试和体会

热工基础课程是一门概念多、公式多、且公式表达形式及使用条件多变的课程,为了避免学生死记硬背公式和概念的僵硬学习方法,教师在教学中应采用换位思考的方法,如果自己是学生,在初次学习本门课程时可能会有哪些困难,然后在教学中想方设法帮助学生解决这些困难。将我们在这方面做的一些尝试和体会介绍给大家,希望与各位同行切磋交流。     

建筑节能窗传热维数的数值分析

为准确了解建筑节能窗的传热特性,采用数值模拟方法对典型节能窗的玻璃系统和窗框系统传热维数进行分析。结果表明:玻璃系统为一维传热过程,水平窗框系统为二维传热过程,竖直窗框系统则为三维传热过程。在竖直窗框系统中三维传热模拟结果与二维传热模拟结果相差6%以上。     

墙体对窗户传热特性影响的数值分析

为分析墙体对窗户传热特性的影响,本文采用数值分析与实验研究相结合的方法,分别计算了有无墙体,不同的窗户安装位置、墙体导热系数以及墙体厚度等情况下整窗传热系数。结果表明:在所有工况下,考虑墙体影响后整窗传热系数均增大。窗户的安装位置从墙内侧移到墙外侧时整窗传热系数增加率从2.91%增加到6.21%;随着墙体导热系数的增加整窗传热系数的增加率从4.51%增加到5.56%;墙体厚度对整窗传热系数的影响不大。     

基于微藻培养的沼液处理相关耦合技术进展

基于微藻培养的沼液处理相关耦合技术是近些年沼液资源化处理利用领域的研究热点。本文综述了沼液处理与CO₂固定耦合技术、沼液处理与高值生物质生产耦合技术、沼液处理与生态农业耦合技术等耦合技术的研究发展现状与优缺点，并指出了各耦合技术发展的关键问题，如沼液处理与CO₂固定耦合技术中高CO₂耐受性藻株选育与固碳影响机理研究问题、沼液处理与高值生物质生产耦合技术中低成本、低能耗高值生物质生产技术开发问题、沼液处理与生态农业耦合技术系统性评价体系缺乏问题等。最后，为促进耦合技术突破现有瓶颈，从微藻选育、微藻培养、沼液处理与沼气工程综合经济性4个角度提出相关的建议。     

矿井避难硐室热环境研究综述

综述了矿井避难硐室热环境的形成及其传热问题解析解、数值解和试验研究情况,分析了围岩初始温度、热物性参数等对硐室热环境的影响及现有避难硐室的降温方式,介绍了当前研究的不足,指出了下一步的研究方向。