冷媒进口温度对管外结冰过程的影响

通过实验研究了冷媒温度对蓄冰槽内水结冰过程中晶胚形成期、孕育期和晶核生长期的影响情况，得到冷媒不同温度下蓄冰槽水温随时间的变化曲线，分析了冷媒温度对晶核形成速率和结冰量的影响，认为-5℃冷媒温度是较合适的制冰温度。     

冰球式蓄冷系统蓄冰槽蓄冷过程的动态模拟

建立了蓄冰槽系统的流动和传热模型,针对蓄冰槽中载冷剂的流动方向、载冷剂进口位置对蓄冷过程的影响进行了研究。结果显示:进口流速越大,努塞尔数Nu越大,载冷剂与冰球间的对流换热系数越大,出口温度越快达到稳定状态;设计蓄冰槽时,采用载冷剂下进上出的流动方式比上进下出的对流换热系数大,更有利于换热,载冷剂流速为3m/s时2种方式对流换热系数相差0.71%,为5m/s时相差0.99%,随着载冷剂流速增大,下进上出的优势体现得更加明显。     

平板蓄冷器蓄冰过程实验研究

在自行研制的实验装置上研究了平板内的蓄冰过程，得出了载冷剂进出口温度和蓄冷剂温度随时间的变化规律，并研究了蓄冰中的成核过程，通过添加人工成核剂可减小冰蓄冷过程的过冷度，从而提高蓄冰主机的效率。     

混凝土表面自然对流换热系数的实验研究

提出了空气—混凝土表面在自然状态下对流换热系数的实验方案。采用混凝土空心圆管试件,从圆管内部加热,试件混凝土内部布置18个热电偶测点测读温度场。利用专门设计制作的实验装置,可全自动控制加热过程并自动记录实验数据。进行了5个混凝土试件实验,并设定不同的圆管内部加热温度进行了多次测读,结果具有很好的一致性。实验结果表明,空气—混凝土表面对流换热系数在自然状态下基本为一常数,不随表面温度的变化而改变。实验所得到的自然对流换热系数,可用于混凝土结构温度效应计算。     

冰蓄冷空调蓄冰罐特性的研究

通过对某大厦冰蓄冷空调系统运行情况的测试,详细研究和分析了蓄冰罐在不同流量下的蓄冰和放冷特性以及在放冷工况时,蓄冰罐进口温度对出口温度和放冷量的影响。     

蓄冷冰球非固定融化的数值模拟

为了研究冰蓄冷空调用蓄冰材料的相变换热问题,本文利用FLUENT建立了蓄冷球的封闭空间二维模型,并考虑到了固相与液相的密度差的影响。通过对该球非固定融化过程的传热传质数值模拟,获得了球体内部温度场及液相体积比随时间变化的规律,讨论了不同传热温差和球径对蓄冷时间及蓄冷特性的影响。研究表明:在非固定融化过程中,由于固液的密度差,融化过程中固态物要上浮或下沉到封装器顶部或底部,从而与球壁产生接触融化,并且上浮的非固定融化时间比固定融化的要短;蓄冷球半径越大,相界面移动速度越慢,融化时间显著增加;载冷剂温度越低,相界面移动速度越快,融化时间越短。本研究为蓄冰系统的释冷过程及优化提供指导。     

壁面下方圆管加热熔盐自然对流换热的数值研究

以熔融盐硝酸锂为工作介质,对壁面下方布置的水平圆管自然对流换热进行了数值模拟,研究了圆管周围热羽流态的变化,以及上壁面和圆管间距(h/d)对圆管壁面自然对流换热特性的影响。结果发现:h/d=1时,随着Ra增大,上壁面和圆管间流动滞止区逐渐压缩,热羽逐渐从圆管左右上方移向正上方,圆管顶部换热主要方式从导热变为自然对流;圆管壁面自然对流换热性能随着上壁面远离逐渐增强并趋于稳定,临界间距随着Ra增大而减小;对于Ra≥10 000的自然对流,当h/d≥3以后,上壁面对圆管换热几乎没有影响。     

外融式冰盘管蓄冷动态特性研究

分析外融式冰盘管的工作过程，并对其蓄冰过程建立了数学模型。利用该模型模拟冰盘管的蓄冰过程，其结果与实测值相近。该模型可为冰盘管蓄冰系统的设计提供理论根据。     

基于Fluent的蓄冰槽气体取冷特性研究

为了探讨不同进气状态下的蓄冰槽释冷特性,通过对蓄冰槽与进风气体的耦合传热过程分析,建立了矩形蓄冰槽内外两侧的二维传热模型,基于CFD软件Fluent对不同进风温度、进风速度的工况进行了数值模拟,得到出风温度和冰的融化率在不同工况下随时间的变化特性。结果表明:进风温度越高,出风温度越高,同时出风温度的降幅越大,进风温度对融冰速率的影响越明显;进风速度越大,出风温度减少量越小,进风速度对融化速率的影响越弱。     

超声波对冰盘管蓄冷成核温度的影响与分析

超声波具有促进冰晶成核的作用.为了降低冰盘管蓄冰时所需的过冷度(提高冰晶成核温度),在冰盘管蓄冷过程中引入低频高功率超声波.自水温降至0℃时,开始间歇施加超声波,并测量不同条件下的盘管蓄冰成核温度.结果 显示,金属和塑料两种盘管在超声场中蓄冰的成核温度均被显著提高,但是超声波对金属盘管蓄冰成核温度的影响更大些.这表明超声波能够强化冰盘管的蓄冷过程,从而减少盘管蓄冰能耗.     

基于内融冰的蓄冰槽蓄冰和融冰模型

分析了内融冰顺排盘管式蓄冰槽蓄冰过程中的相变传热，提出简化假设，并在此基础上建立了管束模型。利用热阻网络法，对模型进行计算分析。在改变蓄冷槽换热管的材料，管径，管间距及不同进口参数的情况下，分析了蓄冷槽结构和工况对蓄冰，融冰性能的影响。     

人工冻结粉土未冻水含量测试试验研究

未冻水含量测试是冻土科学研究中的一个重点和难点问题。为测定粉土中未冻水含量,将小体积土样冻透后,放置在温度恒定的空气中,依靠自然对流加热融化,记录其中心温度–时间变化曲线。根据牛顿冷却定律,建立一个反映冻土温度随时间变化的计算模型,应用该模型拟合温度–时间曲线的融土部分,得到融土与空气表面的对流传热系数;拟合温度–时间曲线的相变部分,确定某地区的粉土冻结点。根据冰的质量和相变过程吸收热量的关系,建立冻透状态下未冻水含量的计算模型及测试方法。应用该方法进行粉土未冻水含量测试,结果表明,该粉土冻结至－4 ℃时未冻水含量在3.75%左右。反演土样融化过程的理论计算温度与实测值吻合较好,表明了提出的理论模型及测试方法的可行性。     

外融冰系统冰槽取冷特性的研究

在ASHRAE-RP-459数学模型基础上,提出一个简化模型.实验研究了有空气搅拌情况下,外融冰系统冰槽的取冷特性和温度场的变化,并比较了有、无空气搅拌的冰槽内温度场随取冷周期的变化.     

成核添加剂对板单元蓄冰过程的影响研究

在封装式蓄冰技术中,为提高过冷水开始结冰的温度,需向水加入合适的成核添加剂。经过对若干添加剂的实验探索,找到了一种较为有效的成核添加剂。给出了非匀速冷却系统下结冰概率的计算方法,并将其与板单元蓄冰装置的数学模型相结合进行数值求解,定量地预测了加入成核添加剂对蓄冰过程过程的影响。     

泡沫铜/石蜡复合相变材料融化过程的换热特性

为了研究强化相变蓄热器的换热情况,搭建了矩形腔体内填充泡沫金属/石蜡的实验台,在恒壁温条件下,进行了泡沫金属/石蜡复合相变材料的融化蓄热实验.根据实验数据绘制了不同加热温度下石蜡内部温度随时间变化曲线,分析了腔体内自然对流对温度分布的影响、传热温差对蓄热时间的影响.结果表明,泡沫金属的高导热性能强化了石蜡在腔体内的融化...     

青藏铁路块石护坡温度场及路基冷却作用机理分析

主要通过非正线实体工程试验段块石护坡层内热量传递过程监测,对块石护坡结构冷却路基的作用机理进行研究。研究结果表明,块石护坡结构具有隔热保温和空气自然对流效应。随着气候条件昼夜温差和季节性温度变化,块石护坡层内隔热保温和自然对流效应表现出了昼夜、季节性交替组合过程,这一交替组合过程引起了块石护坡层内热量传递过程变化,从而影响块石护坡下部多年冻土热状态。路基下部土体热状态分析表明,块石护坡结构能够有效地降低路基下部土体温度。     

Using the fuzzy multi-criteria model to select the optimal cool storage system for air conditioning

Four existing cool storage systems for air conditioning, chilled water storage, ice storage, phase change material cool storage and high temperature water cool storage, are evaluated and compared in multi-criteria. Due to the availability and uncertainty of qualitative criteria, this paper presents a fuzzy multi-criteria model to select the optimal cool storage system. In the evaluation process, the optimal weighting method combines the subjectivity of decision-maker and the objectivity of numerical data to obtain the comprehensive weights of criteria and avoids the subjective one-sidedness of weights. The fuzzy multi-criteria model applied to select the best cool storage system in detail demonstrates the evaluation process and its applicability in selecting an optimal system. The evaluation results indicate that ratio of cooling density and ratio of cooling capacity are the most important factors in cool storage systems, and ice cool storage system is the optimal option.     

超长超宽湖底隧道混凝土施工温度控制

超长超宽湖底隧道属于大体积混凝土,施工时受温度影响易开裂.为此,对混凝土拌制前、人模、浇筑等过程进行温控.研究表明采用冷水雾、片冰、遮阳、冷水冲淋、低温浇筑等方式,混凝土人模温度将低于28℃;在底板布设冷却水管,内表温差降低6℃,温度得以有效控制,为类似工程提供参考.     

Prediction of yearly energy requirements of indoor ice rinks

A model of the transient heat transfer between the ground under and around the foundations of an indoor ice rink and the brine circulating in pipes embedded in the concrete slab under the ice has been coupled with a previously developed model calculating heat fluxes towards the ice by convection, radiation and phase changes. Subroutines calculating the energy consumption for heating and humidifying (or cooling and reheating) the ventilation air have also been added to the model. The resulting simulation tool has been used to calculate monthly refrigeration loads and energy consumption by the ventilation system, the lights, the brine pump, the radiant heating system of the stands and the underground electric heating used to prevent freezing and heaving for four North American cities with very different climates. Correlations expressing the energy consumption of the ventilation air stream in terms of the sol-air temperature are formulated.