加装导流板真空管热水器传热特性的研究

通过数值模拟方法分析了导流板位置对真空管热水器传热特性的影响,导流板加装在真空管中间或中间偏下1/3位置的效果较明显。综合考虑加工工艺和温度升高幅度等因素,对管内中间位置导流板结构和原结构进行了室内及室外热性能对比试验。室内对比试验表明,在管内中间位置安装导流板结构的水箱内平均水温变化与其数值模拟结果一致,比无导流板结构的水箱水温高0.5℃。室外热性能测试结果显示,水箱内平均水温、得热量和升温效果均优于未加导流板的原结构。     

真空管热水器倾角的数值模拟分析

利用fluent软件中的太阳载荷模型对真空管家用太阳热水器进行了三维数值模拟计算,分析了30°、45°、60°倾角下真空管热水器内的流场和温度场随加热时间的变化及传热和流动过程。结果表明,真空管热水器在加热期间,在真空管管口的上壁面出现温度最大值,水箱内真空管管口以下水的温度相对于管口以上的温度分层很明显,水箱内真空管管口以上的热水温度几乎相同,说明水箱内管口以上的水进行了充分混合;对于30°和45°倾角的系统,随着加热时间的增加,水箱内管口以下的水温与管口以上的水温从10 K增加到30 K,以45°倾角为例,当考虑了水箱内管口以下的冷水区时,随着加热时间的增加,真空管与水箱内的温差从0.73 K增大到1.13 K,仅考虑水箱内均匀分布的三点时,随着加热时间的增加,真空管与水箱内的温差从0.15 K减小到了0.03 K;随着系统倾角从30°增加到60°,水箱内管口以下的冷水区域在逐渐减小。因此,为了减小水箱底部的冷水区,插入水箱内的真空管应尽可能短。     

导流板结构对真空管热水器流动与换热的影响

针对真空管与水箱连接处出现随机涡流,不利于换热的问题,建立了真空管内加装导流板结构模型,运用Ansys Fluent软件对加装不同长度、厚度导流板结构的热水器进行三维数值模拟研究。导流板的存在减小了管内及连接处冷热流体的混合,使速度场均匀,流动稳定无扰动,保证了冷热流体的有序流动;特别是在真空管的下半部分,流体由水箱流入真空管处的速度提高,且流动稳定无涡流;加装不同长度导流板后,真空管底部、中部以及接近水箱入口处的水流平均速度提高了20%～313%,大大地增加了真空管下半部,特别是底部的热交换效率。     

内置扰流器驻涡燃烧室燃烧流动分析

为了研究内置导流片与扰流板等扰流器驻涡燃烧室的燃烧流动性能,对不同导流片结构参数下的燃烧室总压损失、燃烧效率、速度温度分布及污染物排放进行了数值分析.结果 表明:内置导流片与扰流板的驻涡燃烧室性能更加优于仅存在导流片时的性能,会进一步增强凹腔内的燃气掺混、提高燃烧效率、改善出口温度分布、降低NO排放.当导流片伸入凹腔的...     

全玻璃真空管太阳热水器数值模拟研究

基于FLUENT软件及TECPLOT软件,通过对均匀加热条件下的全玻璃真空管太阳热水器内流场及温度场的数值模拟,研究了热水器的对流换热与传质过程;分析了集热管倾角、真空管双面受热对热水器内流场及温度场的影响和真空管与水箱连接处、垂直等温面上的流体速度、温度分布。结果表明,在真空管与水箱连接处出现随机的涡流和真空管内出现分段的小环流,对传热传质过程不利,特别是对于带反射板的双面受热的集热器,应采取措施确保管内对流换热流动的有序性。建议加装导流板,并初步探讨了导流板的长度,确立了最佳板长模拟结构,为后续的理论研究与试验打下基础。     

新型V形接收体复合抛物面聚光器性能分析

复合抛物面聚光器中的接收体多为翅片式玻璃真空管,该接收体不适合对气体介质进行聚光集热。文章设计了新型V形接收体复合抛物面聚光器,通过在单层玻璃管中嵌入V形不锈钢板,实现了聚焦太阳能的光热转化,提高了空气介质的温度。文章利用光学仿真软件对复合抛物面聚光器内光线的传播情况进行了模拟计算,并在实际天气条件下,测试了不同空气流速对V形接收体出口温度的影响,研究了聚光器内封闭空腔和玻璃盖板的温度变化趋势,通过计算得到了复合抛物面聚光器的集热效率。分析结果表明:接收体出口温度随着空气流速的减小而升高,当空气流速由3.03 m/s减小至1.03 m/s时,接收体出口最高温度由44.13℃升高至70.9℃;复合抛物面聚光器集热效率随着空气流速的增大而增大,当空气流速由1.03 m/s增大至3.03 m/s时,复合抛物面聚光器平均集热效率增加了47.91%。     

CO2跨临界冷热联供循环性能分析

以CO2跨临界循环冷热联供系统为研究对象,通过理论计算分析了传热窄点温差约束下系统供热温度、供冷温度、制热系数（COPh）和制冷系数（COPc）随压缩机排气压强、气体冷却器出口工质温度和蒸发温度的变化规律。结果表明：供热温度随压缩机排气压强和气体冷却器出口工质温度的提高而升高,随蒸发温度的提高而降低;供冷温度只随蒸发温度变化;COPh和COPc随气体冷却器出口工质温度的提高而减小,随蒸发温度的提高而增大;当气体冷却器出口工质温度为30~40 ℃时,随压缩机排气压强的增大,COP减小,当气体冷却器出口工质温度为45 ℃时,COP先增大后减小;在考察工况下,当蒸发温度为-25 ℃、气体冷却器出口温度为45 ℃时,循环系统在压缩机排气压强为14 MPa可以达到最大供热温度120.65 ℃、最低供冷温度-15 ℃,此时系统COP为2.94。     

燃油常压热水炉的供水过程对炉内和出口水温的影响

一、前言燃油常压热水炉在低参数供热系统中已得到了广泛应用。在供热系统运行时，要求热水炉的出口水温基本不变。热水炉通常都配有较为完善的温控设备，出口水温是按照供热工程的要求设定的（允许有一定的上、下偏差），运行时的出口水温应与设定温度相符合。热水炉的供水过程对炉内和出口水温有较大的影响。当进水泵将较大流量的低温水送进热水炉时，炉内水温将会急剧下降。在供水时，热水炉的出口水温还与出水管和温控点的位置有关，供水方式涉及到热水炉运行的经济性。对此，我们已通过实恻掌握了其变化规律，可为实用时提供依据。二、…     

加装导流板的真空管热水器流动与换热的数值模拟

针对真空管与水箱连接处冷热水混流、出现随机涡流而影响换热等问题,分别建立了两种加装导流板结构模型.用FLUENT软件对两种导流结构热水器进行三维数值模拟研究,并与原结构进行比较分析,研究了真空管内的对流换热过程以及水箱内流体的分层情况.结果表明:加装导流板后,管口和水箱内的冷、热水混合换热情况得到了改善,增强了管内流体...     

基于槽式聚光反射装置的太阳集热器件性能实验研究

利用槽式太阳能聚光反射装置,对两种太阳能真空管集热器和CHAPS平板集热器进行了以水为流动工质的性能试验,实测系统热效率及温度.对真空管进行了为N2流动工质的实验.实验表明,以水为工质时,采用聚光式太阳能真空管及CHAPS平板集热器,系统具有较好的热转换效率,达70%～80%.当水流量低于0.0046kg/s时,水容易加热至沸腾状态.用真空管对N2进行加热,可使气体温度达450～500℃,但加热气体时的热效率较低,在32%以下.     

非承压式太阳能热水器导流装置的研究

热动力自循环非承压式太阳能热水器导流装置是一种引导太阳能热水系统水循环的导流结构,提供了一种结构合理、简单高效的太阳能热水器用导流管设计方式,可解决现有太阳能热水器真空管导热不畅、易炸管等不足。通过对内聚光真空管太阳能热水器进行一系列对比实验,探讨加装导流装置对内聚光真空管内流场及效率性能的影响;研究表明,加装导流装置可改善内聚光真空管内部换热,并杜绝高温时的气泡、沸腾、喷涌现象。     

结构参数对全玻璃真空管太阳热水器夜间热损失的影响研究

文章建立了三维非稳态的全玻璃真空管太阳热水器的数值模型,分析了夜间散热时,该热水器内的流动和传热特征,并且在夜间同一工况下,模拟研究了贮热水箱保温材料的导热系数、保温厚度,以及真空管涂层的发射率对贮热水箱温度、真空管温度和该热水器夜间热损失的影响。分析结果表明:随着散热过程的持续进行,全玻璃真空管太阳热水器内温度分层情况越来越明显,内部流体的流速越来越小,真空管内静滞区域自下往上逐渐扩大;当贮热水箱保温材料的导热系数由0.035 W/(m·℃)减小至0.020 W/(m·℃)时,该热水器的夜间热损失减少了8.5%;当贮热水箱保温厚度由50 mm增加至60 mm时,该热水器的夜间热损失减少了5.0%;当真空管涂层的发射率由0.06减小至0.05时,该热水器的夜间热损失减少了4.0%。     

开式循环水系统运行方式的优化节能技术

1设备概况华能威海电厂二期2×300MW机组开式循环水系统由电动旋转滤网、开式循环泵、笼式滤网、主机冷油器和板式换热器等装置组成,系统如图1所示。开式循环泵由上海水泵厂提供,为24shv-19型,正常运行时一台运行,一台备用。当夏季水温高于30℃时,两台开式循环泵可同时投入运行。系统按夏季板式换热器闭式水进水温度为42℃,出水温度为37·5℃,闭式水流量为1475·5t/h,海水进水温度30℃,出水温度34℃设计的;正常运行时,闭式水出水温度<35℃。主机冷油器出口油温38~42℃,达49℃时光字牌报警。图1开式循环水系统示意图2运行方式优化的起因二期…     

盘管式外融冰槽融冰过程试验研究（I）——取冷特性

作者在搭建的50RTH(1RTH=3517W·h)盘管式外融冰实验台上研究了外融冰取冷的动态过程,全面考察了取冷进出口模式、取冷流量、入口温度、初始蓄冰量、搭接等因素对冰槽取冷特性的影响。研究结果表明:1)取冷进出口模式严重影响冰槽取冷特性:不同进出口模式下取冷出口水温的变化过程有很大差异;在取冷的前4/5时间,下进模式取冷的出口温度比上进模式低2 5℃;2)取冷流量对于出口水温的影响小于1℃;3)恒定流量条件下,入口温度的变化会较大程度影响到取冷速率的变化,而对出口水温的影响小于0 5℃;4)初始蓄冰量对于取冷特性影响很小;5)冰柱搭接急剧提高取冷出口温度。     

相变蓄热U型真空管太阳能集热器热性能研究

建立相变蓄热U型真空管太阳能集热器三维传热数值计算模型,研究工质流动时相变材料对U型真空管集热器热性能的影响,与无相变U型真空管集热器进行对比,探讨相变材料主要物性参数和工质质量流量对其热性能的影响规律。结果表明,在U型真空管集热器中填充相变材料可有效降低U型真空管集热器的出口温度峰值,相变材料在夜间及太阳辐射较弱时释放热量,延长了集热器的有效运行时间,相变集热器与传统无相变集热器的有效集热量相差较小。与无相变集热器相比,相变集热器出口温度峰值最大降低了10.6 K,有效运行时间延长了1.0～3.7 h。     

催化肋片对微燃烧室内燃烧特性的影响

针对带有催化肋片的微燃烧室内部的氢氧预混合燃烧过程,利用CFD计算软件建立数值模型,在实验验证的基础上进行了模拟计算。结果表明:不同流速下,燃烧室内布置催化肋片能提高燃烧室外壁面平均温度以及燃烧效率。在低流速时催化肋片布置越靠近入口,表面催化反应对气相反应的抑制程度越大;肋片位置越靠近出口,燃烧室外壁面平均温度越高。在高流速下,催化肋片位置越靠近出口,表面催化反应对气相反应的促进作用越明显,使得燃烧室外壁面温度分布越均匀、燃烧室出口截面温度越高。     

盘管式外融冰槽融冰过程试验研究(Ⅰ)--取冷特性

作者在搭建的50RTH(1RTH=3517W@h)盘管式外融冰实验台上研究了外融冰取冷的动态过程,全面考察了取冷进出口模式、取冷流量、入口温度、初始蓄冰量、搭接等因素对冰槽取冷特性的影响.研究结果表明:1)取冷进出口模式严重影响冰槽取冷特性:不同进出口模式下取冷出口水温的变化过程有很大差异;在取冷的前4/5时间,下进模式取冷的出口温度比上进模式低2.5℃;2)取冷流量对于出口水温的影响小于1℃;3)恒定流量条件下,入口温度的变化会较大程度影响到取冷速率的变化,而对出口水温的影响小于0.5℃;4)初始蓄冰量对于取冷特性影响很小;5)冰柱搭接急剧提高取冷出口温度.     

矩形肋片导流角度对内冷通道流动与换热特性的影响

利用数值模拟方法分析了矩形仿螺旋肋片内冷通道中肋片导流角度对内冷通道三维流场特性、换热特性以及流动阻力特性的影响。数值计算结果表明,肋片导流角度对内冷通道的流动与换热特性具有较大的影响。流场中冷却介质螺旋流动的强度随着肋片导流角增大而增强,肋片导流角度越大则内冷通道的换热强度越强,同时通道中流动阻力也明显增大。从内冷通道的综合换热效果来看,当肋片导流角度为7。时,矩形仿螺旋肋片内冷通道的综合换热效果最好。     

具有强化凝结面的全被动多级迭盘式太阳能蒸馏器的稳态研究

设计制作了一台蒸发面积为1.2m2,具有强化凝结面的多级迭盘式太阳能蒸馏器,该蒸馏器最下面一级用热管式真空管集热器供热,最上面一级能被动接收阳光,可在晴好天气下,无需动力自动产生淡水。用普通电热器作为热源对其进行稳态性能测试,给出系统运行温度和产水量的关系,并给出系统在稳定供热时的升温曲线及在无热量输入时的降温曲线。结果表明,当系统运行温度大于70℃时,系统的产水性能明显提高。对影响产水率的其他因素也进行了讨论。     

负压管式蒸馏装置内水蒸气输运过程数值模拟分析

维持蒸馏空腔负压运行可显著提高海水淡化装置的产水性能。为了研究负压条件下,管式蒸馏空腔内水蒸气的输运特性,构建了CFD计算模型,并采用实验数据对CFD计算结果进行验证。此外,文章还根据CFD计算结果得到负压管式蒸馏空腔内湿空气流速、湿空气温度和水蒸气质量分数的分布情况,并对不同负压条件下,管式蒸馏装置的产水性能进行了预测。分析结果表明:管式蒸馏空腔内存在两个对称的环形流动区域,随着该空腔内水温逐渐升高以及操作压力逐渐降低,该空腔内水蒸气的质量分数逐渐增大,湿空气平均流速逐渐增大;与常压下空腔内湿空气的流速相比,当空腔内的操作压力为40 kPa时,湿空气的平均流速约增大了1.5倍;当空腔内的操作压力为40 kPa,水温为70℃时,湿空气的最大流速为0.159 m/s;与常压运行工况相比,当管式蒸馏空腔处于负压运行工况时,管式蒸馏装置的产水速率增大了1.4～6倍,管式蒸馏空腔内温度越低,负压对管式蒸馏装置的产水速率的提升效果越明显。