蓄热型太阳能光伏光热组件与热泵一体化系统模拟研究

针对蓄热水箱容积以及集热循环泵流量对蓄热型太阳能光伏光热组件与热泵一体化系统的整体能效有影响。建立了基于■效率的系统整体性能指标,利用TRNSYS软件搭建了系统仿真模型,通过输入试验环境参数将模拟结果与试验结果进行了对比分析,发现试验数据和模拟数据的变化趋势基本一致。最后利用该仿真模型对系统进行了模拟研究。分别对蓄热水箱蓄水量为300,500,700 L时系统运行的整体■效率进行计算,结果表明蓄热水箱容量为500 L时系统的运行效率最高。对集热循环水泵流量分别为0.9,1.1,1.3,1.5 m~3/h时系统的运行状况进了模拟研究,得出集热循环水泵最佳流量为1.1 m~3/h。     

热管式太阳能集热系统在郑州地区的供热特性研究

搭建了热管式真空管太阳能集热装置供热性能测试平台,基于EES软件,建立了热管式集热装置供热性能仿真模型,试验验证了模型的正确性。分析了太阳能集热热水温度、集热效率、供热性能、贡献率等参数的变化规律。研究表明:太阳能集热效率和集热量随时刻的变化先上升后下降,集热效率最大达0.62、集热量最高可达8.02 k W。该系统对郑州地区某200 m2别墅供暖,11月至次年3月份的月平均供暖贡献率在40%~78%之间波动,平均值为54%,最大值达78%。     

太阳能在液体除湿空调中的化学蓄能实验分析

太阳能液体除湿空调系统是一种利用太阳能等低品位热源的节能空调系统,集热器集热性能和溶液化学蓄能特性是影响太阳能利用的重要因素.本文中再生器采用逆流式填料塔,氯化锂作为除湿剂,以真空管集热器作为集热源,实验分析了不同再生温度时,真空管集热器集热瞬时效率和化学蓄能特性.实验结果表明:真空管集热器瞬时效率呈凹形;较高的溶液再生温度有利于太阳能利用率和溶液化学蓄能能力的提高,再生溶液温度一般为60～80℃.     

采用螺杆膨胀机的ORC系统特性试验研究

有机工质朗肯循环（Organic Rankine cycle,ORC）能回收工业余热产生高压蒸气,并由膨胀机输出机械功,是一种具有广泛应用前景的节能技术。工质泵和膨胀机作为ORC循环运行的两大核心机械,实现不同热源流量或温度条件下,工质泵频率和膨胀机转速的匹配,可有效提高ORC循环效率。基于ORC循环的热力学分析,选用R245fa作为循环工质,采用适用性广、可靠性高的螺杆膨胀机,设计并搭建了ORC系统试验台,根据试验结果,重点研究螺杆膨胀机转速、工质泵频率及蒸发器出口过热度对系统性能的影响。结果表明：膨胀机转速的增加会使得系统中工质的循环流量上升,但对蒸发压力的影响较小;存在与工质泵频率相匹配的最佳膨胀机转速,使得系统的循环热效率达到最大;工质泵频率增加时,工质的循环流量和蒸发温度也随之增大,蒸发器换热量、膨胀机输出功率及系统循环热效率都有所上升;蒸发器出口过热度的变化基本不会影响系统热效率。     

液压挖掘机热管理系统建模与正向设计

液压挖掘机的散热性能直接影响整机的作业效率与使用寿命,热交换介质的热平衡温度是关键衡量指标。针对虚拟样机阶段难于准确评判散热性能的问题,利用传热学理论,建立了散热系统热交换的理论模型,通过热平衡试验标定了散热系统的热负荷、介质流量、进风温度等关键参数,结合MATLAB自主开发了GUI程序,获得了理论计算的各介质热平衡温度,与热平衡试验结果的最大偏差为2.0℃,在工程许可的5%误差范围以内,验证了热交换模型与正向设计方法的正确性。     

低温环境下运行参数对两级压缩空气源热泵性能的影响

基于R134a压焓图和Cleland计算模型,分析了低温环境下运行参数对两级压缩一次节流中间不完全冷却空气源热泵系统性能的影响。结果表明:冷凝温度和蒸发温度是影响系统COP的主要因素,且蒸发温度影响更大;冷凝器出口处过冷度对系统COP和低压级制冷剂流量的影响较小,高压级制冷剂流量随过冷度的增加而减少,且减少幅度随蒸发温度和冷凝温度的升高而逐渐增大;系统蒸发器出口处过热度几乎不影响COP;高压级压缩机的排气温度随蒸发器出口处的过热度增加而增大;而高、低压级制冷剂流量随蒸发器出口处过热度的增加而降低,且降低幅度随蒸发温度的降低逐渐降低,但基本不受冷凝温度的影响。     

夏热冬暖地区空气源热泵与太阳能复合热水系统试验研究

在典型夏热冬暖地区搭建了空气源热泵与太阳能复合热水供应试验系统,设定了用水时间表,以每天8:00至18:00为测试周期进行测试研究。结果表明:测试周期内供应不低于40℃热水390 L以上时,日累计辐照量<5 MJ/m2条件下,日集热效率多处于10%以下,热泵单元基本上承担全部的用水制热量,能效系数在4.4以上;日累计辐照量>7.5 MJ/m2条件下,日集热效率多处于30%~50%,相对于热泵单独运行的条件可将能效提高10%~70%;系统运行的综合能效随着太阳能集热单元集热效果提升而增大,日照充足条件下系统综合能效可达10以上。     

含尘烟气换热除尘一体化性能试验研究

为了去除工业外排烟气中的微细粉尘,同时回收余热。首次提出单独利用微型旋风分离器对含尘烟气进行换热除尘一体化的试验研究。通过研究旋风分离器的进气速度、排气管插入深度、压降、粉尘浓度、进气温度、冷却介质流量等关键因素,确定符合实际工况的最佳工艺参数。研究结果表明,随着进气速度的增加,除尘效率先增加后减少,在速度为32 m3/h时达到最大。当排气管插入深度与入口高度之比在1.1左右时,除尘效率达到最大。换热效率均随着进气速度、进气温度、冷却介质流量的增加而逐渐降低。     

太阳能毛细管低温辐射供暖系统的试验研究

为分析太阳能毛细管低温供暖系统在我国中部地区的运行特性,在淮南地区冬季气象条件的基础上对其进行了试验研究和理论分析。结果显示:太阳集热器具有良好的集热性能,典型日全天平均集热功率为3.49 kW,平均集热效率为32.36%。毛细管供暖系统在多数时间具有较好的运行条件,且供热性能良好,在典型日平均供热功率为1.54 kW,单位面积的供热功率为50.91 W/m~2。毛细管供暖房间的温度较高,室内温度分布较均匀,全天室内平均温度为16.95℃,较室外和未供暖房间的平均温度分别提高10.72℃和10.52℃,室内具有较好的热舒适性。     

纵扭复合冲击工具动力学特性研究

随着钻井深度的增加,地层岩石的强度、硬度和研磨性等特性明显增加,从而导致钻头的破岩效率较低;同时随着钻柱长度增加,钻柱系统扭转刚度降低,井下钻柱系统容易发生卡钻、黏滑等现象;为了提高钻头的破岩效率和减少黏滑现象,建立了复合冲击的运动学模型和动力学模型,根据理论模型提出了一种新型复合冲击器,利用设计的新型复合冲击器结构参数以及性能参数,验证了理论模型的正确性,同时依据理论模型研究了输入流量随时间对新型复合冲击器的动力学特性的影响规律,并利用仿真结果验证了理论的可靠性,对复合冲击工具的研发与应用选型具有重要的指导意义。     

太阳能供暖系统流量对其热性能影响的研究

以内蒙地区某太阳能供暖系统为研究对象，利用TRNSYS建模仿真，通过实验与仿真数据对比，验证了建立模型的正确性。在此基础，以系统热性能为指标，研究了流量对系统热性能的影响。研究发现，当前供暖系统是以恒定流量运行（一次回路流量Gc=1.6kg/s，二次回路流量Gw=0.8kg/s）不能满足供暖需求。优化系统流量至Gc=2.8kg/s,Gw=2.4kg/s运行时，系统集热效平率日均提高19.72%，集热器有效热收益日平均增加3.17kW。本研究成果进一步可为寒冷地区太阳能供暖系统的优化研究提供参考。     

碟式太阳能聚光器瞬态动力学特性分析

该文结合碟式太阳能聚光器实际受风载荷的状况,运用ANSYS模拟受八级自然风时碟式太阳能聚光器的瞬态动力学特性。研究发现,工作角在0°~15°时,碟式太阳能聚光器最大位移位置在聚光镜上边缘处,工作角在30°~90°时,最大位移位置在接收器支撑板处,最大应力位置始终为骨架与跟踪系统连接板处。并以0°工作角为例具体分析了其瞬态动力学响应。     

活塞式航空煤油发动机燃烧特性仿真研究

建立了活塞式航空发动机的缸内燃烧仿真模型,并通过实验验证了模型的有效性。利用该模型对比分析了点燃式航空活塞发动机分别以汽油和航空煤油为燃料时的缸内燃烧特性。研究表明,相比于汽油,煤油的着火延迟期较长,燃烧速度较慢,燃烧重心延后,发动机最大爆发压力降低,排气温度上升,热效率下降。针对上述研究结果,论文研究了通过增大点火提前角的方式使燃烧重心前移,增加煤油燃烧的等容度,降低排气温度,提高发动机热效率,但该途径将会导致煤油发动机的爆震倾向增加。     

基于高分子透湿膜的全热回收器的试验研究

利用透湿膜设计制造了一台平行流道结构的全热换热器,并在焓差实验室对其进行性能测试。试验研究了室内侧的干球温度27℃,湿球温度19℃的条件下,迎面风速变化、新风温度变化、新风相对湿度变化时对全热换热器的显热效率、潜热效率、阻力的影响。实验研究表明,在较高的迎面风速的条件下,全热换热器仍然具有较高的显热效率和潜热效率。显热效率和潜热效率分别在70%～85%和60%～75%之间。温度和湿度变化对显热效率的影响很小,而对潜热效率的影响很大。随着新风的温度和相对湿度的增大,潜热效率也随着增大。在炎热潮湿的气候条件下,基于高分子透湿膜的全热回收器具有较高的显热效率和潜热效率,表明了这种换热器在南方地区具有较好的应用前景。     

螺杆膨胀机有机朗肯循环抽气回热研究

对抽气回热式螺杆膨胀机有机朗肯循环系统,提出了螺杆膨胀机抽气孔口位置和大小的设计方法。以实际项目应用为背景,建立了抽气回热循环的热力学模型,探究了蒸发温度、抽气压力对输出功率等参数的影响。结果表明,系统热效率随着抽气压力的提高先升高后降低,抽气压力对抽气流量的影响最大,当抽气压力比为0.45,抽气系数为0.23时,系统的输出功率最大。     

空气循环蒸发分离电镀废水处理系统喷雾分离塔试验研究

喷雾分离塔作为空气循环蒸发分离电镀废水处理系统中最重要的热质传递部件,决定了整个系统的性能.搭建了喷雾分离塔性能测试试验台,研究了不同入口空气温度、空气流量、喷雾流量以及入口溶液浓度对喷雾分离塔传热传质性能的影响.研究表明:通过降低入口空气温度、空气流量和入口溶液浓度,提高喷雾流量,可以提高喷雾分离塔热效率;提高入口空...     

铜翅片管热水器的特性研究

以铜翅片管换热器为研究对象,通过合理的简化模型,以相邻2片换热片(取半片)及其之间的烟气通道作为计算区域,利用流体力学软件CFX对烟气通道的流动状况和换热情况进行了数值模拟。研究了管径、翅片厚度和翅片间距对排烟温度的影响,结果表明随着管径和翅片间距的增大排烟温度升高,随着翅片厚度增大排烟温度降低,排烟温度的升高或降低将影响排烟损失的大小,从而影响热效率。该数值模拟结果对改进翅片结构以提高热效率有一定指导意义。     

醇基燃料新型热交换装置热效率分析与研究

目前针对基于醇基燃料的新型热交换装置理论研究较少,并且对于热交换装置效率的问题还没有一个有效的方法。运用正平衡法,搭建热量、流量、温度、流速、等多参数试验系统,采集、分析相关参数数据,计算新型热交换装置的热效率,同时也分析该系统热量损失的主要影响因素,提出排放余热回收再利用的有效节能设想,并设计出一种新型外纵向翅片管换热器,可有效提高烟气再利用。为进一步提高热交换装置的能量利用提供了一定的理论基础。     

储气库天然气压缩机用空冷器换热特性模拟研究

针对国内某大型天然气储气库站场空冷器换热效率低的问题,为找出引起空冷器换热性能变差的原因,对空冷器改造提供理论依据。以实际工程为原型,建立空冷器单元整体三维模型,模拟分析了空冷器进出口消声措施、换热器旁回流区域、换热器表面积灰及不同环境温度下对空冷器内流场及温度场的影响。研究结果表明:进出口消声措施和换热器旁回流区域对空冷器单元阻力损失影响较小,分别引起冷却空气流量降低约1%和1.26%;换热器翅片管束外积灰对空冷器换热影响较大,积灰厚度从0.1mm增厚0.5mm时,冷却空气流量减小27.55%,大幅降低了空冷器换热能力;运行现场环境温度从-30℃(冬季最低温度)上升至50℃时(夏季最高温度),冷却空气质量流量降低17.94%。根据研究结论,清洗翅片管积灰和更换大流量风扇是改善该空冷器换热效果的主要措施,现场改造后空冷器换热有明显改善,机组出口温度可以满足要求。     

气相色谱法的计算机闭环控制

美刊《工业研究》1972年第6期报道了一条利用计算机系统闭环控制气相色谱仪的消息,摘译如下。一台GC/CPU计算机系统能闭环控制气相色谱仪,使得当试样留于柱内时分析每个样品组份的柱温与载气流量的试验条件最佳化。该系统利用如下事实:给定试样中每个组份有一个最佳温度与载气流量,以取得最佳柱效率与选择性。在工作中该系统在洗提每个峰之后校正柱温与流量,使达到符合于仍在柱中的组份的最佳条件。适应每个组份的流量的