热源侧水温水量对太阳能喷射制冷系统的影响分析

为了解太阳能集热热水波动特性对喷射制冷系统性能影响,本文选取HFC134a作为制冷剂,建立太阳能喷射制冷系统性能仿真模型,并验证模型的可靠性,计算分析系统性能系数COP、制冷量、喷射系数等参数随发生器进口水温和进口水流量的变化情况。研究表明,在研究参数范围内,随着发生器进口水温和水流量的增加,系统COP和喷射系数呈现先增后减的趋势,发生热量呈现递增的趋势,发生器入口水温和水流量均存在最佳区域,在研究工况范围内,水温和流量的最佳区域分别为364.0~366.0 K和0.23~0.27 kg/s;在系统冷冻水温度为288.0 K的情况下,当发生器进口水温Tg,win为365.0 K时,系统的COP、制冷量和喷射系数分别到达峰值0.26、4.30 k W和0.34;当mg,w为0.25 kg/s时,系统COP、制冷量和喷射系数分别到达峰值0.277、4.41 k W和0.34。该研究可为太阳能喷射制冷系统的控制优化设计提供理论支撑,加速该类型制冷系统的推广应用。     

双流道PV/T集热器冬季运行工况分析及优化

该文建立PV/T集热器非稳态传热数学模型，通过现有实验平台实测数据验证模型可靠性后，对水冷型PV/T集热器以及空气/水双流道PV/T集热器性能进行模拟研究；在此基础上，从运行参数角度对双流道PV/T集热器性能进行运行优化。研究结果表明：在太原地区冬季工况下，当水流量为0.01 kg/s时，增设空气流道后双流道PV/T集热器性能优于水冷型PV/T集热器，集热器综合性能效率提高约0.84%。当空气流量一定时，随着水流量从0.01 kg/s增至0.09 kg/s，双流道PV/T集热器综合性能效率增加约9.22%；当水流量大于0.03 kg/s时，增大空气流量会削弱双流道PV/T集热器综合性能。该文经综合考虑建议太原市在冬季工况下双流道PV/T集热器推荐水流量上限值为0.03 kg/s。     

逆流湿式冷却塔内不锈钢填料热力性能的试验研究

逆流湿式冷却塔是工业生产中普遍使用的换热设备,填料热力性能优劣直接影响到冷却塔热力性能优劣。为研究不锈钢填料的热力性能,搭建了逆流湿式冷却塔实验台,对比分析了S波、人字波和V波三种不锈钢填料与S波PVC填料随进塔水温的热力性能变化规律,以及研究了S波不锈钢填料随淋水密度的热力性能,结果表明:不锈钢填料的热力性能比常用PVC填料好,S波、人字波和V波不锈钢填料与S波PVC填料的冷却塔进出水温差和总换热量均随进塔水温的增大而增大,而冷却塔的冷却效率随进塔水温的升高先增大后减小,进塔水温在37.5～38.5℃时,冷却塔的冷却效率达到最大;且S波不锈钢填料冷却塔进出水温差、冷却塔的冷却效率及总换热量随淋水密度的增大而减小。优化填料波纹形状以及材料均有助于提高冷却塔的热力性能。     

填料塔内相变凝结促进燃烧源超细颗粒的脱除

在填料塔洗涤器中,利用蒸汽相变原理进行了促进燃烧源超细颗粒凝结长大并高效脱除的实验研究,通过调节进口烟气含湿量及进口烟气与洗涤水的温差建立微粒凝结长大所需的过饱和水汽环境.研究了细颗粒粒径分布、进口烟气与洗涤水的温差、蒸汽添加量和液气比等对脱除效率的影响.结果表明:使烟气在填料塔内达到过饱和状态可高效脱除燃烧源超细颗粒,脱除效率随气液温差、液气比的增大而提高.在蒸汽添加量为0.08 kg/m3、气液温差为50 °C时,燃煤超细颗粒脱除效率达到81%;在相同气液温差下,增大进口烟气含湿量,可显著提高超细颗粒的脱除效率.     

叠置式太阳能加湿除湿海水淡化系统的稳态性能研究

介绍一种基于空气加湿除湿技术的太阳能海水淡化装置,装置中除湿腔叠置在加湿腔的上部,以此缩小装置的占地面积并利用热湿空气自然上升的浮力,形成一种新结构。详细说明装置的结构和运行原理,并研究控制海水运行温度、流量、循环空气流率等参数对装置产水性能的影响。实验结果表明,装置产水量随进水流量和运行温度增加而增加,当温度为90℃时,进水流量为420 kg/h,装置的最大产水量达到10.38 kg/h,装置性能系数GOR最大为1.33。系统在类似条件下的理论产水率达到约15.6 kg/h,性能系数达到1.90。对生化小球和加湿帘2种填料及不同填料厚度的产水性能进行测试,结果表明填料的选择,要结合装置体积和传质效率来综合考虑。     

低温工况热源塔热泵系统应用试验分析

针对热源塔换热能力及热源塔联立热泵主机制热情况分别进行试验研究,并与风冷热泵的制热变化性能进行比较分析。结果表明,控制热源塔进口气液温差恒定的情况下,塔从空气中吸收的热量随环境温度的降低而增加,溶液中溶质的挥发对热源塔吸热量有重要影响;热源塔进口气液温差随环境自然变化的情况下,环境温度与蒸发温度的温差随环境温度的降低而减小,热源塔从空气中吸收的热量也随之减少。在低温工况下,虽然空气含湿量较少,但热源塔热泵系统相比于其他空气作为热源的热泵系统,在潜热换热方面有较大优势。     

湿式冷却塔配水系统分区配水的数值模拟研究

为分析配水系统分区配水在不同流量下对自然循环通风逆流湿式冷却塔冷却性能的影响,基于计算流体力学软件ANSYS FLUENT对冷却塔配水系统进行了研究。详细模拟了冷却塔分区配水在不同配水流量下对出塔水温的影响,给出了冷却塔最大冷却能力所对应的配水流量,并对冷却塔塔内的速度及温度参数进行了详细分析。结果表明,分区配水方式结合适当的配水流量可以有效地降低出塔水温,提高冷却塔的效率与经济性。     

汽车空调暖风系统平行流换热器换热性能研究

平行流换热器以其结构紧凑、换热效率高的特点已广泛应用于汽车空调中.简要介绍了汽车空调暖风系统平行流换热器结构,采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对平行流换热器的换热性能进行了分析,比较了空气侧风速和水流量对其换热量和流动阻力的影响.模拟结果表明:在增加相同百分比的情况下,增加空气侧风速比增加水流量对换热器换热量的影响大16%左右,但增加空气侧风速和水流量对换热器换热能力的影响均有限;随着风速的提高,换热量增加率逐渐减小,而空气侧阻力增加率越来越大;随着水流量增加,水侧压降增大非常明显;但两者增加对空气侧出口温度影响均不明显.     

泡沫陶瓷填料湿化器加湿性能实验研究

温化器是湿空气透平(HAT)循环的关键部件,其性能优劣对于循环的性能有着重要的影响.对采用新型SiC泡沫陶瓷填料的湿化器在加压条件下的湿化性能进行了实验研究,分析了水气比、进口水温、操作压力以及进口空气温度对湿化过程的影响,研究表明,提高水气比或进口水温会使进出口空气温差、含湿量差相应增加,湿化器节点温差增大.操作压力...     

湍球塔内气流分布及除尘性能的试验研究

采用水、空气、填料球作为介质对湍球塔进行烟气除尘实验,重点研究了不同工况下塔内的流速分布及喷淋量、填料静止高度、入口粉尘浓度等因素对除尘效率的影响.实验结果表明填料球具有改善塔内流速分布的作用,添加填料球后,塔内气速稳定在1.5～2 m/s;添加表面活性剂能够显著提高除尘效率,与未加表面活性剂时相比,除尘效率增加超过J％.     

燃煤机组烟气水回收过程余热利用潜力计算分析

为了降低燃煤机组资源消耗实现燃煤机组烟气余热和水回收,本文采用MATLAB软件建立某330 MW燃煤机组烟气余热和水回收系统仿真计算模型,计算结果表明：利用烟气换热器回收烟气余热的同时将脱硫塔之后的烟气冷却,可回收冷凝水8.68 kg/s,同时也会产生33.95 MW冷凝热量。为利用冷凝热量,本文提出热泵供热方案(方案1)和预热空气方案(方案2),方案1将冷凝热量作为压缩式热泵冷源,当供热温度为75℃时,热泵耗功11.80 MW,对外供热45.75 MW;当供热温度为100℃时,热泵耗功17.37 MW,对外供热51.32 MW;方案2利用冷凝热量驱动暖风器在低温环境预热空气,替代蒸汽暖风器。环境温度-20,-10和0℃时,方案2节煤率分别为3.60,2.71和1.81 g/(kW·h)。当环境温度逐渐升高时,方案2节煤率下降,但是系统部分状态点温度升高,低温省煤器的节煤率也逐步增加,方案2有较好的节能潜力。     

太阳能辅助三套管蓄能器的供热实验

为改善空气源热泵及三套管蓄能换热器的低温适应性,对太阳能辅助三套管蓄能器供热模式进行实验研究。结果表明,升高太阳能热水温度或增大热水流量皆可提升系统的供热能效,在相同供热水流量和供热水温度条件下,相比空气源热泵或三套管蓄能器供热,新模式的制热功率可分别提高57%和13%,功耗可分别降低42%和41%。太阳能辅助三套管蓄能器供热模式可有效改善空气源热泵及三套管蓄能换热器的低温适应性,且运行过程稳定,能效较高。     

空气源热泵冷岛效应形成机理及实验验证

采用流体仿真与实地测试相结合的方法研究空气源热泵冷岛效应的形成机理和影响因素。长春机组实地测试和仿真结果均表明,在有周围建筑物和环境风为4.92 m/s时,机组排风会影响机组下游空气温度和下游回风温度,使平均回风温度下降0.15~0.18 K。室外机换热量、风机风量、机组堆积、环境风和周边建筑形状是影响空气源热泵冷岛效应的重要因素,冷岛效应回流率和机组换热量成正相关,和风机风量成负相关;在无环境风和周边无建筑物的情况下,空气源热泵的冷风沿地面扩散到环境中。在无环境风工况下,单机组在换热量为52.8 kW,风量为3.4 kg/s时,回流开始时间为38 s,最终回流率为28%,最终回风温度和环境温度的温差为6.08 K。     

可同时发电的余热回收系统与试验研究

为了将余热回收与温差发电技术结合起来,建立了一套热回收系统,该系统在回收热的同时还可以发电。建立了相应试验系统,分别采用3组不同流量的冷却水对发电片冷端进行降温,同时收集热量。得出了回收热量和电量与余热温度及水流量之间的关系式,调节冷却水流量可以调节电能与热能回收的比例。研究表明:应尽量使温差发电片冷热两端温差在大于30℃的工况下运行,此时电量和热量回收效率均较高。     

太阳辐射填料床储热特性研究

针对给定太阳日辐射曲线,研究集成蓄热单元的太阳光热系统的整体能量的动态转化特性及关键参数影响规律。结果表明：填料床总储热量与传热流体进口流速呈非线性变化,当传热流体进口流速 u_f =0.006 m/s时,填料床总储热量最大;在给定填料总容量和u_f =0.006 m/s的条件下,填料床高径比为5的填料床具有更高的储热能力;在该计算条件下,u_f =0.006 m/s、填料床高径比为5及填料量相对值为1时,太阳光热能实现最大程度上的转化和储存。     

基于Trnsys的太阳能热泵苜蓿干燥系统优化研究

为了提高太阳能辅助水源热泵苜蓿干燥系统的干燥效率和性能系数,从设计和运行两个方面进行模拟研究。利用Trnsys软件设计并搭建了系统仿真模型,输入室外天气参数,对储热水箱体积、水冷集热器流量和是否带有空气-空气热交换器进行模拟研究。结果显示：在储热水箱最佳体积为0.5 m³、水冷集热器最佳流量为0.3 kg/s条件下,不带热交换器可以有效干燥40 kg新鲜苜蓿,带热交换器可以有效干燥50 kg苜蓿。     

侧向风对自然通风直接空冷塔性能影响的数值分析

采用多孔介质简化模型分析了在不同风速情况下300 MW自然通风直接空冷系统空冷塔内的流场和各凝汽器换热量.结果表明:在没有侧向风时,流场是均匀对称的,此时塔内空气流量最大,而各凝汽器换热量均匀;当有侧向风时,由于空冷塔底部气流存在漩涡,使空冷塔内空气回流,空气流量减小;在风速大于4 m/s时,各凝汽器换热量差异较大,随着风速增加,这种现象加剧.     

基于AMESet的湿态换热器模型的二次开发

为了在AMESim中对湿态空气循环进行工程计算,在AMESet中使用析湿系数法编写了湿态换热器模型。对某换热器设计5种实验工况:热边/冷边的流量、压力和进口温度分别动态稳定在2 200 kg/h, 2 100 kg/h, 1.16 MPa, 0.13 MPa, 81.5℃,-17.5℃,冷边绝对湿度8 g/kg,热边绝对湿度分别为22 g/kg、20 g/kg、18 g/kg、14 g/kg和10 g/kg。测得热、冷边出口温度以及温差效率,并使用湿态换热器模型计算温差效率。研究表明:湿态换热器模型的温差效率误差在4%以内,相对误差在10%以内,满足工程需求;热边绝对湿度从1 g/kg增加到30 g/kg,计算的温差效率下降缓慢,在翅片形成液膜后温差效率下降迅速,符合实际情况。     

热泵低温蒸发系统用于工业废水浓缩性能研究

为降低工业废水处理量,采用低温蒸发技术,设计一套以金属丝网波纹规整填料为蒸发器芯体、以空气为萃取剂的热泵低温蒸发系统,对其进行工业废水蒸发浓缩性能实验,分析空气质量流量、废水质量流量及废水入口温度3个可控参数对该系统浓缩性能的影响。结果表明:在实验条件下,浓缩率、浓缩效率、传质系数及传热系数最大值分别为9.23 g/kg、94.25%、9.56 g/(m~2·s)和1.62 W/(m~2·℃)。对实验数据进行回归分析,得到填料蒸发器内废水浓缩效率实验关联式,关联式计算值与实验值的最大偏差在±20%以内,平均偏差为2.04%。     

太阳能驱动的中空纤维膜液体除湿系统分析

建立太阳能驱动的中空纤维膜液体除湿系统的分析模型,对系统各部件进行分析,分析空气、冷水进口参数和溶液流量对系统性能的影响.结果显示:1)影响系统效率较大的因素是空气进口含湿量、空气流量、冷水温度和冷水流量;2)整个系统中太阳能集热器部件的损最大,可见提高太阳能集热器的性能是提高系统效率的关键.