闭式热源塔换热性能实验研究

建立了闭式热源塔热泵实验系统,实验研究了不同空气温度和相对湿度、溶液流量、风量下闭式热源塔换热性能的变化规律。结果表明:闭式热源塔的总吸热量在7 kW以上,总吸热量随空气温度、相对湿度和溶液流量增大而增大,注重潜热能的利用能有效地增加总换热量;热源塔能效比随空气温度和相对湿度的升高而增大,随溶液流量增大而减小,在满足吸热量的前提下应减小风机转速以降低能耗。     

无填料热源塔冬季吸热量分析

利用搭建的无填料热源塔实验平台实验,分析空气温度、相对湿度、溶液入口温度、气水比对热源塔吸热量的影响,对吸热量中的潜热吸热量和显热吸热量进行对比。结果表明:空气温度升高,溶液总吸热量增大但潜热吸热量减小;总换热量和潜热换热量随着相对湿度增高而增大,相对湿度较低时会抑制潜热换热量;气水比升高,热源塔吸热量增加;溶液入口温度升高,潜热吸热量和显热吸热量同时减少。     

上海冬季工况下闭式热源塔吸热能力模拟分析

建立了闭式热源塔冬季工况的数学模型,利用MATLAB自编程序,对上海冬季工况下闭式热源塔的吸热能力进行了模拟。研究表明:在冬季工况下,上海地区闭式热源塔的换热能力主要受湿球温度的影响,在11月的吸热能力最优,1月的吸热能力最差,相差26%,3月的吸热能力波动最大。当相对湿度低于50%时,闭式热源塔以干工况运行,理论防霜区时间占整个供暖期的67%,因此,研究降低闭式热源塔的防霜能耗具有重要意义。     

冬季无霜工况下闭式热源塔的动态换热特性

为研究闭式热源塔冬季无霜工况下的传热过程,利用有限差分法建立了闭式热源塔冬季无霜工况下的动态传热传质模型。将实验数据与数值计算结果进行对比,验证了模型的有效性。误差分析结果表明：溶液出口温度的均方根误差为0.201℃。通过实验与模拟方法分析了机组变负荷运行时闭式热源塔的动态换热特性,结果表明：当热泵机组变工况运行时,闭式热源塔作为取热装置,可为机组蒸发器提供温度相对稳定的热源;此外,与传统空气源热泵相比,闭式热源塔在低温高湿环境下的结霜风险更小,节能潜力更大。     

横流热源塔换热性能研究

针对制热工况,建立横流热源塔传质传热数学模型。对数学模型的计算准确性进行实验验证。选取重庆、长沙、杭州、西安、南京、青岛6座城市作为计算对象,分析计算热源塔显热换热量、潜热换热量的影响因素以及一定计算条件下的显热换热量、潜热换热量。计算结果与实验测量结果偏差很小,数学模型的计算结果可信。进口防冻液温度的影响:当防冻液、空气质量流量一定时,6座城市的显热换热量、潜热换热量均随进口防冻液温度的升高而减小。进口防冻液温度相同时,显热换热量、潜热换热量由大到小的城市均为重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛。防冻液质量流量的影响:重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别选取-4、-8、-9、-11、-12、-14 ℃,空气质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随防冻液质量流量的增大而增大,但潜热换热量增大幅度非常小。空气质量流量的影响:重庆、长沙杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别为-4、-8.-9、-11、-12、-14℃,防冻液质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随空气质量流量增大而增大。空气质量流量对重庆热源塔潜热换热量的影响最明显,其次分别为长沙、杭州、南京、西安,对青岛热源塔潜热换热量的影响微弱。一定计算条件下,6座城市热源塔显热换热量差别比较小,而潜热换热量差别明显,室外空气含湿量越大的城市热源塔潜热换热量越大。     

热源塔防冻液跨季节再生分析

提出了一种不需要额外消耗能源的热源塔防冻液浓缩再生方式:将冬季使用后的低浓度防冻液储存,在夏季作为制冷系统中的冷却水使用,同时进行脱水浓缩。建立了热源塔内空气与溶液热质交换的数学计算模型。计算结果表明:溶液质量分数、空气相对湿度、空气流量、溶液流量、进口空气温度和进口溶液温度对溶液中的水蒸发量有重要影响;在热源塔溶液的浓缩再生运行中,补充溶液与否对再生时间影响不大。以南京地区1栋办公建筑热源塔为例进行计算得知,完成全部溶液的浓缩再生约需8 d,该防冻液浓缩再生方式是可行的。     

冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器性能研究

介绍了冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器的结构,建立了传热数学模型。采用Matlab程序对传热数学模型进行求解,模拟研究了结构参数、运行参数对集热器热性能的影响。集热器出口空气温度的实测结果与模拟结果的平均偏差为0.99K,证明传热数学模型准确可靠。集热量随吸热板外表面发射率增大而降低,随集热器出口空气流量、太阳辐射强度的增大而升高,随环境温度的增大先降低后升高。集热器出口空气温度随吸热板外表面发射率、集热器出口空气流量的增大而降低,随太阳辐射强度、环境温度的增大而升高。     

孔板波纹填料热源塔换热及阻力特性实验研究

为了解决热源塔按冬季换热需求设计体积偏大的问题,本文对采用小片距大比表面积孔板波纹填料的热源塔进行实验研究,搭建了横流式热源塔实验平台,以乙二醇溶液为循环工质,实验获得了空气流量、温度、含湿量及溶液流量、温度、浓度对孔板波纹填料热源塔热质传递的影响规律,研究了孔板波纹填料热源塔的阻力特性,并拟合出了传热传质系数及压降的关联式。实验结果表明孔板波纹填料热源塔的传热传质系数主要受风量密度和淋液密度影响,而填料的压降主要受风量密度影响,这为孔板波纹填料热源塔的使用和设计提供了依据。     

复叠式热功转换制热系统的性能分析

通过搭建复叠式热功转换制热系统的实验平台,研究分析不同的运行工况对系统性能的影响,实验结果表明:当在系统允许的运行工况范围之内,随废水侧进口温度升高,系统能效比COP先增加后减小.当废水侧进口温度为66℃时,系统性能达到最优化.随清水侧进口温度的增加,系统能效比COP呈现减小的趋势.当清水侧进口温度为20℃时,系统性能...     

冷凝内热源式液体空调再生器模拟研究

本文对以冷凝热为热源的LiCl溶液再生器进行仿真模拟,阐述了模型的建立及参数的选择。考虑利用冷凝热对除湿溶液进行再生,将管壁边界条件设为恒壁温,在恒壁温边界条件下,分别研究了溶液入口流速、温度及浓度、空气入口流速及温度与再生器出口参数的关系,得到空气出口温度随着空气入口温度、氯化锂溶液温度、浓度增加而增加;空气含湿量沿空气流动方向逐渐增加,并且随溶液入口温度、空气入口温度增加而增加;出口浓度随着入口氯化锂溶液浓度增加而增加等规律,当其他入口参数不变,溶液浓度达到34%时,溶液的再生量为11.3%。     

喷淋工况下闭式热源塔传热特性

建立了闭式热源塔的数学模型,利用MATLAB自编程序,实现了对喷淋工况下热源塔的数值模拟,并将计算结果与实验结果进行了比较。利用程序得到了喷淋工况下的闭式热源塔内喷淋溶液、载热流体、空气焓值的分布,结果表明:塔内空气焓值呈线性分布,翅片换热器上半部分换热效果比下半部分好,塔的中部位置附近最先出现结霜现象,空气干球温度高于5.1℃,相对湿度高于75%,闭式热源塔热泵系统没有结霜风险,可以停止喷淋泵,有助减少热泵系统的运行能耗。     

关于热源塔热泵应用的几点思考

本文通过阅读和总结已有研究成果、文献数据,对三种常见形式的热源塔(开式、普通闭式和改进闭式)在应用范围与传统冷却塔对比,以及在应用方面还存在的问题等提出几点思考,以期找到更为合适的热源塔形式和使用方式,扩展热源塔的应用领域,提高其热质交换效率。     

溴化锂吸收式热泵变设计工况分析

以单效溴化锂吸收式热泵为例,对系统进行热力计算。通过改变设计工况下某单一变量(驱动热源温度,热水进口温度,低温热源温度),分别分析了机组效率变化情况,得出热水出口温度与低温热源温度、驱动热源温度相互制约关系,即:不同低温热源下热水进、出口温度有最大值。不同驱动热源温度下热水出口温度有最大值。     

基于Aspen Plus的双效吸收式制冷机组模拟与分析

基于Aspen Plus V9平台建立了制冷量为40kW的烟气型双效溴化锂吸收式制冷系统流程模型.在此基础上,模拟分析了烟气温度及流量变化、冷却水进口温度变化、冷冻水出口温度变化对系统运行的影响.结果 表明,在经济性和安全性允许的放气范围内,机组的制冷量和COP均随着烟气温度和流量的增加而升高,随冷却水进口温度的升高而降低,随冷冻水出口温度的升高而升高.当烟气温度高于450℃,烟气流量不应超过额定工况的130％,烟气温度低于300℃时,烟气流量不应低于额定工况的140％.较为合理的冷却水进口温度为27～37℃,较为合理的冷冻水出口温度为5～9℃.     

带一个回热器的Kalina循环的热力参数分析及优化

为了研究单一回热器对Kalina循环系统性能的影响,建立了带1个回热器的Kalina循环稳态数学模型,研究了循环的4个关键热力参数对Kalina循环净功和热效率的影响。对Kalina循环在不同热源温度下进行了热力参数优化,获得了循环在不同热源温度下的最大循环热效率。研究结果表明:在同一热源温度下,存在不同的最优蒸发器蒸发压力,使得循环净输出功和循环热效率分别达到最大值;循环净输出功和热效率随着蒸发器出口氨水溶液温度和氨水基本溶液浓度的增大而增大,随着透平背压的增大而减小;随着热源温度的增大,循环热效率逐渐增大,所对应的最优蒸发器蒸发压力和蒸发器出口氨水溶液温度逐渐增大,同时,透平背压和氨水基本溶液浓度逐渐降低。     

蒸发式冷气机性能参数的试验研究

在改造后的风管式焓差法试验台上对样机进行了热工性能试验。试验分两个阶段:将喷淋水温度设定为进口空气湿球温度,试验研究不同空气流速和水汽比对阻力和效率的影响,得出最佳空气流速和水汽比;在此基础上测试喷淋水温度对水蒸发冷却器效率的影响。试验数据的整理与分析结果表明,最佳迎面空气流速为1.0m/s,最佳水汽比为0.1,蒸发冷却效率和显热制冷量随着喷淋水温度的升高而降低。根据冷气机制冷量实测值不低于明示值95%的规定,经计算得出,喷淋水温度的波动范围为20.13～25.86℃。     

生物滴滤塔降解甲苯废气的操作特性

采用生物滴滤塔去除甲苯废气中的甲苯,考察了气体流量和液体流量对净化效率出口与进口温差及塔内温度分布的影响.结果表明：逆流操作的净化效率高于顺流,气（液）体流量对出、进口气（液）体温差有较大影响.     

半圆形波纹吸热板太阳能空气集热器数值模拟

以采用半圆形波纹吸热板的平板型太阳能空气集热器(以下简称集热器)作为研究对象,在风道进口空气温度为276 K、外界空气温度为273 K条件下,采用Fluent软件,模拟分析半圆形波纹吸热板的半圆半径(变化范围为5～30 mm)、风道进口空气流速(变化范围为1. 0～3. 0m/s)对风道内空气温度分布(包括风道出口空气温度)、集热器集热效率、空气压力损失的影响。集热器由半圆形波纹吸热板平均分为上下风道(分设空气进出口)。总体上,上下风道内空气温度均沿着流动方向逐渐升高,下风道的空气温度高于上风道。风道进口空气流速为2. 0 m/s时,随着半圆半径的增大,上下风道空气出口温度均呈增大趋势,集热效率也随之增大,说明增大半圆半径对增强空气扰动的效果明显。半圆半径为30 mm时,随着风道进口空气流速的增大,上下风道出口温度均呈下降趋势,集热效率与空气压力损失均呈增大趋势。在选取风道进口空气流速时,除考虑集热效率外,空气压力损失也是需要考虑的因素,这关系到送风机的耗电与集热器的承压能力。     

热源对有机朗肯循环特性影响的实验研究

有机朗肯循环(ORC)发电系统是实现将低品位热能转变为电能的有效途径之一。为实验研究不同冷、热源温度下ORC发电系统性能变化,搭建以R245fa为工质的有机朗肯循环发电系统。研究结果表明:R245fa的蒸发温度和压力随热源温度升高而增大,冷凝温度及冷凝压力随冷源温度提高而上升;随热源温度升高或冷源温度降低,膨胀机膨胀比与系统等熵效率及发电功率与发电效率均增大。在0. 5℃冷源温度下,热源温度从86. 1℃升至108. 5℃,对应的等熵效率从50. 8%上升至65. 3%,火用效率由22. 1%增加到31. 9%,机组发电效率从7%增大到8. 9%;在11℃冷源温度下,热源温度从87. 5℃升至108. 1℃,对应的等熵效率从47. 0%上升到61. 7%,机组发电效率从4. 1%增大到7. 3%。     

基于热工性能分析的闭式冷却塔能量调节

通过对闭式冷却塔的热工性能分析,得出在一定工况条件下,闭式冷却塔冷却能力的主要影响因素为管内介质的流量和温度、喷淋水量和喷淋水温以及空气流量.同时针对不同影响因素给出了相应的能量调节方式.