制冷剂为循环介质的螺旋盘管相变蓄热器数学模型

分析了制冷剂为循环介质的螺旋盘管相变蓄热器蓄热过程,建立了其数学物理模型,针对螺旋盘管不规则的几何边界问题,提出了保证数值求解相对精确且不引入更多网格的相变传热隐式数值计算方法.得到了制冷剂温度、干度和蓄热材料温度、蓄热速度的变化规律.结果表明,在初始时刻蓄热器具有良好的蓄热性能,但是经过一段时间后蓄热速度基本恒定且较小,蓄热能力变差.该模型能反映螺旋盘管相变蓄热器的蓄热物理过程,对螺旋盘管相变蓄热器蓄热能力的分析及改善具有一定的参考价值.     

螺旋盘管相变蓄热换热器蓄放热过程数值模拟

对螺旋盘管相变蓄热换热器的结构和PCM(相变材料)的传热理论进行介绍,并利用FLUENT软件对在自然对流条件下的PCM熔化过程与凝固过程进行数值模拟,获得如下结论:蓄热体体积相同时,盘管匝数越多,蓄热体熔化所需的时间越少;盘管匝数相同时,蓄热体体积越大,蓄热体熔化所需的时间越多;对于结构参数相同的螺旋盘管相变蓄热换热器,盘管匝数越多的蓄热体,其熔化时的Fo数越大;而对于结构参数不相同的螺旋盘管相变蓄热换热器,盘管匝数相同的蓄热体,即使蓄热体体积不同,但其Fo却基本相同;自然对流换热对PCM的熔化过程影响很大,对PCM的凝固过程影响很小。     

桩埋螺旋管地热换热器的数值模拟

建立桩基螺旋埋管地下换热器二维非稳态数值模型,考虑到不同的土壤初始温度,分析螺旋盘管间距及桩基深度对换热的影响.模拟结果表明,桩基螺旋地埋管每米换热量与盘管间距成线性关系,随着盘管间距的增加,每米螺旋管换热量的增加量减少;而对于桩基深度的增加,地埋管平均每米换热量仅略微降低,每米桩深相对减少量小于1.1%.     

TV-Allen-Cahn模型进行图像分割的改进对偶算法(英文)

提出了一种改进的对偶算法解TV-Allen-Cahn模型的一个子问题,该算法能克服TV-Allen-Cahn模型不可微性引起的数值求解困难.利用局部傅里叶分析法分析了求解子问题的Chambolle对偶迭代和一种修改迭代格式的收敛速度.最后,通过数值实验进行验证.     

翅片盘管式相变储热器传热性能研究

翅片盘管可以强化盘管外侧的换热.本文研制了一种翅片盘管式相变储热器,以石蜡R54为相变材料,在3组不同流量工况下,分别对3种不同翅片间距的储热器进行了实验研究,分析了其不同工况下的温度分布和传热系数情况,得出了该类型相变储热器的储热效率及传热系数与流量成正比、与翅片间距成反比的结论.     

盘管冰蓄冷装置管外结冰过程研究

根据盘管冰蓄冷装置管外结冰过程的特点,对管外结冰的相变传热过程进行了简化处理,提出了描述管外结冰过程的相变传热模型,模型的数值解和实验结果能很好吻合．对盘管冰蓄冷装置的制冰量和制冰温度的关系进行了实验研究,给出了在实验条件下最有利于冰蓄冷机组运行的制冰温度。     

螺旋盘管相变蓄热装置蓄热特性研究

选用新型相变蓄热材料JDJN-60,提出内通流体并联螺旋盘管相变蓄热装置结构,并搭建了可以满足张家口地区30m2建筑供热量的蓄热装置试验台,对其蓄热特性进行研究.研究结果表明:相变材料的蓄热过程分三个阶段,潜热蓄热阶段温度变化缓慢且持续时间长;随着传热流体入口温度和流量的增大,蓄热时间都不断减少,但温度影响明显大于流量影响;试验装置蓄热量可以满足30平米地暖房间采暖需要.     

外界扰动下的风机盘管动态响应

采用等价干工况的方法对风机盘管的湿工况进行分析,避开了析湿系数的求解,并先分析了风机盘管的稳定工况运行,采用分布参数法对标准稳态工况进行仿真模拟.分析了风机盘管在外界扰动下的换热过程,采用集中参数法建立了在两个稳态工况之间的换热性能变化的动态模型,通过数值模拟获得了风机盘管在外界扰动下动态响应过程.结果表明:在相同的扰动情况下,进水温度的变化对风机盘管的运行产生的影响大于进风参数的变化.     

数值模拟中的一种特殊解法

在研究相变问题中,对具有特殊相界的研究对象采用双重坐标网格来解决,用有限元分法划分网络,求解采用交替方向隐式迭代法,用FORTRAN语言编制网格程序和计算程序,巧妙地解决了采用单一坐标无法解决的问题,简化了数值模型和运算程序。     

求解随机线性互补问题的社会认知算法

针对传统算法求解随机线性互补问题时需要给定初始点、计算梯度,并且解不唯一时无法获得多个最优解的困难,提出了求解随机线性互补问题的社会认知算法.将随机线性互补问题转化为含有随机变量的约束优化问题,并通过平均抽样逼近该随机约束优化问题,利用社会认知算法求解该优化问题.数值试验结果表明社会认知算法是求解随机线性互补问题的有效算法.     

Thermal performances of non-equidistant helical-coil phase change accumulator for latent heat storage

Helical-coil is a common structure of heat exchanger unit in phase change heat accumulator and usually has the equal coil pitch between adjacent coils.Its thermal performances Thus,could be improved by improving the uniformity was of unit the phase change material(PCM)temperature distribution.flow a novel non-equidistant helical-coil made structure heat proposed area in this study.Its coil pitch match decreased along the direction of heat transfer fluid,which the exchange in that volume increase to the decreasing temperature difference between was the heat transfer and fluid and PCM.The structure was optimized using numerical simulation.helical-coil temperature An heat experimental accumulator system was developed the experiment results indicated latent the proposed non-equidistant uniformity more effective than equidistant helical-coil for heat storage.The of the distribution was also confirmed by simulation results.     

内螺旋管金属氢化物反应器吸氢过程数值分析及优化

针对金属氢化物反应器传热性能较差的问题,采用田口方法对内置螺旋换热管的氢化物反应器进行了优化研究。建立了金属氢化物反应器的三维多物理场耦合模型并采用COMSOL Multiphysics V4.4软件来求解。采用田口方法安排出具有代表性的螺旋结构参数组合,通过反应器模型计算得到各个组合的性能。结果表明：螺旋管的换热系数和换热面积都较大,因此内置螺旋管的氢化物反应器的性能较理想;随着螺旋数N和螺旋管直径do的增加,反应器的单位重量蓄热功率GHSR大大提高,而螺旋线直径D对反应器性能影响很小;最优的螺旋管参数组合为：D=32mm、N=6和do=8mm,相应的GHSR达到62.90W/kg。     

应用双层混合遗传算法优化大规模换热网络

换热网络综合优化问题是典型的混合整数非线性规划(MINLP)问题,存在局部极值众多的特点,特别是对于大规模换热网络来说,要做到全局寻优,难度极大。混合遗传算法能够对换热网络进行优化,但对大规模的换热网络的优化效率并不高。本文采用先通过混合遗传算法对换热网络进行初步优化,然后划分换热网络为若干换热独立的子网络,对产生的子网络分别进行单性遗传进化。结果表明,该方法对大规模换热网络的优化具有较高的优化效率。     

星级宾馆用于回收优质杂排水热量的换热器研究

针对原水的水质特点,提出了一种防腐型翅片管换热器,通过实验对其换热性能进行了试验测定,并与铜盘管式换热器作了对比.试验了原水池的曝气工艺对换热器性能的影响,结果表曝气有助于增强换热器的换热效果.针对原水池水位变化使换热量降低的问题,又对防腐翅片管换热器的改进提出了几点建议,使其在原水池中能更加稳定运行.     

基于螺旋线方程的螺旋板换热器螺旋解析计算方法

在基于螺旋线方程的螺旋板换热器板长计算方法的基础上，进一步延伸和扩充，提出了一整套、全新的、通用的螺旋板换热器螺旋解析计算方法，以改善螺旋板换热器的螺旋几何尺寸计算．     

单相机油介质在螺旋槽纹管中的流场数值模拟

根据螺旋槽纹管的特点,以机油为介质,建立了三维螺旋槽纹管的物理模型和数学模型;采用SIMPLE算法,数值模拟了单相机油介质在三维螺旋槽纹管中流动过程;紊流模型采用Realiable k-ε模型,揭示了油流在受到螺旋槽纹影响时的流动规律。通过数值模拟结果可知：螺旋槽纹管内机油换热主要通过加强壁面油流层附近流体的扰动,使管内换热得以强化;螺旋槽纹管与光滑管阻力损失系数比约为4,与实验数据很好地相吻合,可为优化以油为介质的换热器参数的设计、提高换热效率提供一定的理论依据。     

大型纵流壳程换热器三维流动与传热数值模拟

针对目前弓形折流板管壳式换热器采用分布阻力、容积多孔度等概念来计算壳程流体流动的方法 ,根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点 ,探讨了大型纵流壳程换热器数值模拟的简化计算问题 ,提出了几何原型周期段模型简化计算法和四管模型简化计算法 ,以解决大型纵流壳程换热器数值模拟问题 .并应用本文提出的简化计算法 ,应用通用CFD软件FLUENT对纵流壳程换热器不同结构参数时的流动与传热进行了数值模拟 ,得到了换热器流场与温度场的细观信息 ,为纵流壳程换热器的结构优化设计和开发新颖换热器提供了依据     

内置螺旋线圈换热管换热分析及数值模拟

概述了螺旋线圈装置的强化传热原理。通过建立光管和内置螺旋线圈换热管的三维流动模型,利用Fluent软件以黏性流体变压器油为研究对象对换热管内速度场、温度场、压力场以及换热过程进行了数值模拟。对比两种模拟结果表明,内置螺旋线圈的换热管内流体流动比较复杂,流体在近壁面处呈明显的螺旋流动,流体的径向速度和切向速度都有提高。总的来说,换热管内布置了螺旋线圈以后流体在其中的流动比在光管内有更强的湍流度,且能够打破流体的速度边界层,增强了流体的对流换热,极大提高了传热系数。