家用空调换热器内充注量的研究

对冷凝器和蒸发器内所含制冷剂量的计算是空调系统充注量计算的关键,而冷凝器和蒸发器内的制冷工质又主要以气液两相状态存在,因此两相区内的制冷剂质量的计算需要选择合适的空泡系数模型.本文以Harms 模型计算两相区内的空泡系数,并在Harms模型的基础上对冷凝器和蒸发器内所含制冷剂量进行了计算和分析.结果表明,家用空调系统内的充注量主要分布在冷凝器和蒸发器内.     

废热锅炉两相流区沸腾传热数值模拟

以某废热锅炉蒸发器(壳管式换热器,烟气在管内流动,水在壳侧流动)为研究对象,应用Mixture多相流模型和沸腾传质模型,对壳侧两相流区域的沸腾传热进行数值模拟。根据壳侧气液两相流区域蒸汽平均体积分数随蒸汽出口管内直径的变化,选取合适的内直径,分析壳侧两相流区域的蒸汽体积分数及温度、压力分布。随着模拟时间延长,壳侧两相流区域蒸汽平均体积分数逐渐增大,因此蒸汽出口管内直径应确保蒸汽顺利排出。沿蒸发器轴线至外壁方向,两相流温度逐渐下降。两相流在出口附近的压力下降比较明显,这是由于出口边界设置为常压。     

大过冷度逆流式过冷器换热特性研究

阐述了大过冷度制冷-高温水蓄冷空调系统原理，对该系统中的关键设备过冷器进行了选型和计算。在液-液换热型板式换热器传热特性无资料的情况下，根据板式蒸发器的传热特性和管式液-液热交换换热器与管式蒸发器式蒸发器的传热系数的比值来估算板式过冷器的传热系数或传热单元数，实验证明，这种设计方法是成功的。     

大过冷度逆流式过冷器换热特性研究

阐述了大过冷度制冷——高温水蓄冷空调系统原理,对该系统中的关键设备过冷器进行了选型和计算。在液——液换热型板式换热器传热特性无资料的情况下,根据板式蒸发器的传热特性和管式液——液热交换换热器与管式蒸发器的传热系数的比值来估算板式过冷器的传热系数或传热单元数。实验证明,这种设计方法是成功的。     

球床反应堆内气-液两相流压差波动信号时域特性研究

在新型球床反应堆中涉及到气-液两相流。对于球床反应堆内气-液两相流动特性研究而言,不同的流型具有不同的水动力学和传热特性,研究并识别球床反应堆气-液两相流流型对于球床反应堆的设计和运行是十分重要的。本文对两相流压差波动信号进行时域分析,其结果表明不同流型所对应的压差波动信号具有不同的时域特征。在实际工况下可以对压差波动信号进行时域分析,来指导球床反应堆内气-液两相流的流型识别。     

大过冷度逆流式过冷器换热特性研究

阐述了大过冷度制冷-高温水蓄冷空调系统原理，对该系统中的关键设备过冷器进行了选型和计算。在液-液换热型板式换热器传热特性无资料的情况下，根据板式蒸发路的传热特性和管式液-液热交换换热器与管式蒸发器的传热系数的比值估算板式过冷器的传热系数或传热单元数，实验证明，这种设计方法是成功的。     

海水淡化闪蒸罐的闪蒸特性数值模拟及优化设计

运用UDF对Fluent软件进行二次开发,采用开发后的Fluent软件对低温多效海水淡化装置闪蒸罐内气液两相的流动、传热和传质情况进行了三维模拟研究,得出了闪蒸罐内的气液相舍率分布、速度场、温度场以及内部流动状态等.在此基础上,对闪蒸罐设计中涉及闪蒸效率的因素进行了深入分析,并提出了改进方案,改进后能提高闪蒸效率、降低投资.     

LNG装置内气化过程中气液两相流动现象研究

阐述LNG气化装置内的传热机理及流体相变,描述液化天然气气化过程中气泡的产生、长大与运动,介绍气液两相流体的数学模型及相间作用力。     

热泵型空调系统制冷剂流量控制方法的研究

以Harms模型计算两相区内的空泡系数,用稳态分布参数法计算了制冷和制热两种运行工况下热泵型空调系统冷凝器和蒸发器内所含的制冷剂量.结果表明,制热工况下的制冷剂充注量比制冷工况下的充注量小.在此基础上提出了储液器法和喷射液态制冷剂法两种制冷剂流量控制方法.     

空气鼓泡器对玻璃熔窑内流动和传热特征影响的数值模拟

本文用数值方法模拟了空气鼓泡器对窑炉内玻璃液流动和传热特征的影响,给出了采用或不采用鼓泡技术时窑炉内玻璃液流动和传热的二维数值计算结果。结果表明,鼓泡器对增强玻璃的流动和传热有显著作用,合理采用该技术则能明显提高玻璃质量。     

多元平行流细通道蒸发器

针对多元平行流蒸发器特殊的结构，选用合适的传热和压降关联式，建立了多元平行流蒸发器数学仿真模型，对管内制冷剂和空气侧的流动和换热进行数值仿真。运用该模型对影响蒸发器性能的各种重要参数进行了研究，可用于指导多元平行流蒸发器的设计和优化。     

多元平行流蒸发器空气侧百叶窗翅片的数值模拟

对多元平行流蒸发器空气侧百叶窗翅片流动和传热进行了数值模拟。得到了不同迎面风速下的空气温度场、压力场、翅片表面局部换热系数。计算得出的空气侧换热系数和压降与实验关联式一致。分析研究了翅片间距和百叶窗角度对空气侧传热和阻力特性的影响,研究结果对多元平行流蒸发器的设计和优化有重要的指导意义。     

空心管电加热器壳侧强化传热性能模拟

空心管电加热器是一种依靠传热管本身作为发热元件来加热流体的新形式。本文提出的改进方案,使壳侧流体纵向流动,消除了流动死区。充分利用管内外加热空间强化传热。对不开孔,逆流,顺流和分流四种形式的电加热器进行了数值模拟。结果表明分流方案减小了固定管板两侧热应力,壳侧综合指标最高,壳侧压降最小,是最佳改进方案。     

变水量空调冷冻水系统整体特性的模拟研究

本文首先引入管网稳态流动计算模型,建立翅片管表冷器、风机盘管和板式换热器换热的数学模型,在此基础上用FORTRAN语言编制了空调系统整体性能模拟的计算程序,数值计算值与实测值的相对误差保持在10%以内。而后,针对某实验室空调冷冻水系统,在冬季供暖工况下对各环路水流量均匀变化和不均匀变化这2种情况进行模拟计算,分别得出了表征系统整体特性的热工参数,包括用户侧供回水温度、温差和换热量的定量变化规律。分析结果表明,在空调系统冬季供暖时,负荷均匀变化与否决定了系统整体热工特性的变化规律,从而为系统控制策略的研究提供一定的思路。     

槽式太阳能集热器聚光面能流分布及传热特性

本文运用蒙特卡罗光线追踪法模拟了LS-2型槽式太阳能集热系统的聚光特性,并以此为边界条件,进一步研究传热工质为THERMINOL55合成导热油时该集热器内管壁和管内流体的温度分布特性和传热特性。结果表明,管壁和管内流体温度分布十分不均匀。并考察了不同导热油以及导热油的流速对传热效率的影响工质流速对管壁温度分布影响较大,当太阳直射辐照为1000 W/m^2,导热油入口温度为160℃,流速为0.05 m/s时,吸热管圆周方向最大温差为235℃左右,当流速增加到0.05 m/s时,最大温差减小到142℃左右。     

二维裂隙岩体渗流传热的离散裂隙网络模型数值计算方法

 针对裂隙岩体渗流传热问题,用解析方法,比较2种不同岩石基质与裂隙水界面热交换假设下的计算结果,对一般裂隙岩体,2种假设下的计算结果相同。基于离散裂隙网络模型的思想,在商业有限元软件COMSOL中实现一种计算已知裂隙网络的裂隙岩体渗流和传热过程的数值方法,该方法可以同时计算岩石基质与裂隙中的渗流和传热过程及二者间的交换,并与解析解比较进行验证。用该方法对一随机生成的二维裂隙岩体进行计算,得到的出口温度曲线,可以反映裂隙岩体渗流传热的早期热突破和长尾效应等特点,并分析岩石基质渗透率、热传导系数的不同取值对裂隙岩体渗流和传热过程的影响。     

Energy efficient control of variable speed pumps in complex building central air-conditioning systems

This paper presents the optimal control strategies for variable speed pumps with different configurations in complex building air-conditioning systems to enhance their energy efficiencies. Through a detailed analysis of the system characteristics, the pressure drop models for different water networks in complex air-conditioning systems are developed and then used to formulate an optimal pump sequence control strategy. This sequence control strategy determines the optimal number of pumps in operation taking into account their power consumptions and maintenance costs. The variable speed pumps in complex air-conditioning systems can be classified into two groups: the pumps distributing water to terminal units and pumps distributing water to heat exchanges. The speeds of pumps distributing water to terminal units are controlled by resetting the pressure differential set-point using the online opening signals of water control valves. The speeds of pumps distributing water to heat exchanges are controlled using a water flow controller. The performances of these strategies are tested and evaluated in a simulated virtual environment representing the complex air-conditioning system in a super high-rise building by comparing with that of other reference strategies. The results showed that about 12-32% of pump energy could be saved by using these optimal control strategies.