基于学习成效驱动的暖通专业研究生课程多元化考核方法研究与实践

哈尔滨工业大学暖通学科为研究生开设了基础课、专业基础课和专业课。针对不同类型课程的特点,提出了“期末考试+课程论文+报告答辩”“课堂内容考核+课外阅读考核+综述论文+案例论文+课堂提问+专题讨论”“开卷考试+研究报告+加分计分”“上机实践+研究报告”“课程论文+课堂练习+工程案例分析交流”等多元化的考核方式,注重过程管理。介绍了多元化考核模式及其在暖通学科不同类型课程改革中的应用,以期对其他工科类研究生课程考核提供借鉴。     

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%。     

两侧对流条件下平面冻结凝固相变换热分析

通过无因次分析的方法,在相界面两侧均是对流条件下,得到了平面冰层厚度和速度的时变规律、生长条件、极限厚度、温度场分布特点等重要结论,提出了凝固换热全传热系数和衰减特征时间的概念,并给出了理论公式用于换热量计算.结果表明,凝固换热是一个非稳态过程,初始阶段凝固潜热释放强化了换热,衰减特征时间之后,冰层热阻开始恶化换热效果,并最终无限趋近于一稳定状态.     

城市原生污水冷热源换热管软垢特性研究

利用城市原生污水作为热泵冷热源时,换热管软垢生长特性是要考虑的重要问题。以实际应用的污水换热器为实验对象,测试了换热器换热性能、软垢随时间与流速的增长特性,分析了软垢热阻及其对传热性能的影响。同时发现,以水力反冲方法实现软垢的清洗具有可行性。     

城市原生污水冷热源的应用与设计研究

以哈尔滨市某宾馆城市污水冷热源工程为实例分析了应用污水的要点,对污水利用造成对污水的影响作了定量分析,探讨了几种污水取水方法与工艺,并对其做了初步设计,针对该工程分析设计了污水取用方式及免费生活热水供应,为城市污水冷热量的利用提供了设计研究参考.     

城市污水冷热源污水污杂物分级浓度测试实验

对污杂物的性质、形状以及分级浓度进行了定义,并通过实验在典型时段对哈尔滨市两处具有代表性的污水干渠进行了现场测定.实验结果表明,污水中大尺寸污杂物浓度平均高达1.0kg/m3.实验数据将为理论研究和工程设计提供参考.     

非清洁水源采集凝固热热泵系统

冬季水温过低和污水水量不足是地表水、城市污水两类非清洁水源热泵遇到的难题,采集凝固热热泵系统是解决此问题的有效方法.从分析非清洁水源特点和应对措施出发,提出了地表水与城市污水的采集凝固热热泵系统的形式,阐述了系统的运行模式.     

污水调节池对污水热能利用影响研究

以污水源热泵系统冬季工况为例,分别分析了污水调节池体积大小的设计方法,污水调节池设置与否对系统供暖建筑面积的影响,为污水热能利用工程的设计及施工提供参考。     

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。     

采集凝固热热泵技术凝固及换热性能的理论分析

介绍了一种新型的采集凝固热热泵技术,建立了凝固热采集装置中层流流动水在常壁温条件下的管内凝固问题的数学模型。采用准稳态近似方法进行了凝固特性的分析,使用当量平均表面换热系数和潜热显热比两个参数讨论了冰层对换热性能的影响。计算结果与所得结论对凝固热采集装置的设计和热泵系统性能的改善有一定指导作用。