内冷却紧凑式叉流除湿器性能数值模拟与分析

该文提出了一种内冷却紧凑式叉流除湿器，对的该除湿器的除湿以及再生过程建立了热质交换的二维动态数学模型，并运用全隐式差分格式获得了该模型的数值解，对影响该类除湿器工作性能的多种因素及其作用结果进行了分析和对比，为除湿器结构的设计、工作状态点的选择提供了必要的理论依据。结果表明，本文提出的内冷却紧凑式叉流除湿器的性能较普通固定床式除湿器的性能有显著提高。     

EFFECT OF ADDING A PASSIVE CONDENSER ON SOLAR STILL PERFORMANCE

A theoretical and experimental study was carried out to investigate the effect of adding a passive condenser on the performance of the single slope, basin type solar still. A theoretical model based on Dunkle [1] mass transfer (evaporation) rate was developed. The model assumes that the transfer of water vapour from the still to the condenser is due to one or more of the following mass transfer modes; (i) diffusion, (ii) purging and (iii) natural circulation. The theoretical results indicate that diffusion contribution is relatively small. The contribution through purging represents the fraction [V(cond)/(V(cond) + V(s))] of the still yield, while it represents 75% of the still yield through natural circulation. An experimental study that simulates the purging mass transfer mode was investigated. The experimental results show good agreement with the theoretical predictions and an increase of 45% in solar still efficiency was obtained.     

不同自然冷却方式对光伏墙体性能影响的理论与实验研究

对有通风流道的光伏墙体和直接贴墙无通风流道的光伏墙体的性能进行比较,建立了各自的数理模型。并在香港对立了两种不同自然冷却方式的光伏墙体的对比实验台,通过实验与计算结果的比较,结果表明在香港地区这两种自然冷却方式的光伏墙体在发电性能差异不大,但室内得热方面相差较大。     

土壤-空气换热系统流动与供冷性能的计算模拟

以土壤热传导方程和K_1—ζ湍流模型为基础,采用温度场叠加法对土壤—空气埋管换热系统进行了三维动态数值模拟,计算了埋管出口温度随时间的动态变化。研究了埋管管长、管径、风速等对换热器出口温度的影响。模拟结果表明：①换热器出口温度随外界气温和土壤表面获得的辐射能的周期性变化而呈周期性变化；②随着管长增加和管径减小,出口温度降低,而且受气温和太阳辐射的影响减小；③随着人口风速减小,出口温度降低且变化幅度减小,供冷性能提高。并进行了实验验证,实测数据与模拟结果之差不超过0.8℃。     

U型管埋地换热器长期性能的实验研究与灰色预测

对实际运行的U型埋地换热器长期性能进行了实验研究。根据灰色理论,建立了换热量和传热系数等参数的GM(1,1)预测模型,预测结果与实际测试具有较好的吻合性。管埋地换热器在长期运行过程中,由于冬夏负荷之间的不平衡问题,夏季工况很可能会出现恶化现象,其工况可分为过渡区、稳定区和衰减区3个阶段。引入无量纲运行时间τ来表征平均传热系数的长期运行特性,即K=ατb,并初步确定了夏季工况的时间域:过渡区τ=0~25%,稳定区τ=25%~80%,衰减区τ=80%~100%。灰色预测能够为系统的稳定运行、性能评价以及进一步优化提供定量化参考依据。     

太阳池的热盐双扩散模型及性能分析

建立了太阳池热盐双扩散数值模型,模拟结果与实验值对比,吻合较好。讨论了提热过程对太阳池热盐特性的影响规律,在提热速率不破坏NCZ稳定性的前提下,随着提热量的增大,热损失和盐损失都减小。热损降低,太阳池热效率提高;而盐损失降低,则利于NCZ内盐梯度的保持。模拟了太阳池受池底热损影响的热盐扩散规律。Soret通量所占总通量的比值在提热量和池底热损较小的情况下最大超过10%,因此Soret效应引起的盐扩散对总盐扩散起着不可忽视的作用。     

反光板对提高热管真空管热性能的研究

提出了对带反光板的吸热体接收太阳辐射量的分析方法，并对三种有渐开线反光板且吸热体形状不同的热管真空管和一种无反光板的热管真空管进行了对比实验。结果表明：渐开线反光板可大幅度提高热管真空管的热性能，而且其吸热体的形状对热性能提高的幅度有影响。     

隔热层和黑色吸收膜对海水制盐的影响

对采用气泡塑料隔热板和黑色吸收膜的太阳能制盐效果进行数值模拟分析，讨论了盐池在蒸发海水过程中的动态特性和卤水的深度、天气条件、风速等参数对制盐效率的影响。与传统制盐方法相比，土壤对制盐的影响变小，卤水向地表渗漏损失可以避免，蒸发效率可提高１０％。     

深层U型地热井仿真模拟及取热性能研究

为充分考虑地热梯度、提高模型计算效率,采用分段方法建立闭式U型井换热器的传热解析模型,并编写程序实现模型的耦合计算。利用系统实际运行数据对模型进行精度验证,并对入口温度和循环流量2个运行参数对地热井取热性能的影响进行分析。结果表明：经与以光纤传感器实测数据在沿程方向上的对比,该模型的平均相对误差为7.3%,模型精度满足工程使用要求。在保证基础负荷需求的前提下,地热井入口温度保持在5~16 ℃之间,循环流量在80 m³/h以上时,可保证地热井处于高效运行区间。在该工况区间内,降低入口温度比提高循环流量能获得更好的热经济性,合理的入口温度和循环流量的匹配调节能使地热井的供热能力提高10%。     

空气源热泵热水器节流特性实验与分析

对自行开发的空气源热泵热水器在全工况下热力膨胀阀的特性进行了实验研究,结合热力学理论分析了全工况下关键参数的变化规律,分析了过热度在不同环境温度下的变化规律以及造成该现象的原因。分析表明,当热泵热水器在低温工况下工作时,热力膨胀阀就会表现出与在高温环境下不同的工作特性,如何利用这个特点优化蒸发器的过热度设计是一个值得深入探讨的问题。     

多种不可逆性对太阳能空间动力系统性能的影响

考虑太阳能空间动力系统中的主要不可逆因素对其循环性能的影响,应用有限时间热力学理论计算系统在不同约束条件下的最大效率,确定太阳能集热器的最佳工作温度,并对其它有关的性能参数进行优化分析,从而获得一些有意义的新结论。     

新型地板辐射供冷暖系统的理论研究

提出了一种新型地板辐射供冷暖系统,通过综合利用墙体和地板的导热,仅将金属管路布置在踢脚线内,并采取强化传热措施,即可满足室内供能需求.建立了该系统的理论模型,并用有限元方法对其传热性能进行了数值模拟.研究结果表明:该系统供能效果良好,冬季采用40℃供暖介质便能满足保温的节能后居住建筑的供冷暖需求,夏季用10℃制冷介质即可满足该房间的制冷需求;地板辐射面提供热量约占60%;系统供能能力受埋管管径、介质温度及强化传热的材料等因素的影响,其中介质温度的影响最为明显.     

太阳辐射对室外空气换热器性能影响的研究

太阳辐射对热泵系统的室外空气换热器的热工性能有显著影响。提出了通过修正换热器传热系数以考虑太阳辐射作用的计算方法，设计出了热泵系统的实验装置并由实测数据进行了计算，得出了有与无太阳辐射时的传热系数之间的关系式。该方法不但可以提高热泵系统的热工性能模拟和能耗分析的准确性，而且对热泵系统及其室外空气换热器的设计与安装具有指导意义。     

地源热泵用R22及替代工质热力性能研究

采用CSD方程，针对地源热泵的供暖和空调两种运行工况，对R22及替代工质的系统循环热力性能进行计算，分析和检验R22某些替代工质是否适应于地源热泵，并推荐合适工质。     

一种新型溶液再生装置理论性能研究——太阳能空气预处理溶液集热/再生装置

提出一种适合我国南方夏季高湿天气的新型溶液再生装置--太阳能空气预处理集热/再生装置,它能使溶液除湿冷却空调系统的溶液在较低温度下实现再生.理论研究发现新型溶液再生器内空气和盐分存在一个匹配流量比ASMR及与之相对应的最大理论蓄能密度SCmax.理论计算发现在Tz=60℃、Cdil.sol=0.3条件下,当Ym由29g/Kg下降到14g/Kg时,匹配流量比ASMR值稳定在26～27范围内,而最大蓄能密度SCmax增大了50%.在定义有效溶液比(ESP)和有效蓄能密度(ESC)两个慨念的基础上,理论计算得出当ESP由100%下降到67%时,ESC不降反升;溶液出口浓度Cstr.sol由0.4升高到0.49,相对于浓度为0.3的稀溶液浓度升幅达90%.这些都充分说明了空气预处理再生装置具有极大提高溶液除湿冷却空调系统性能的潜力.     

PV新型Trombe墙光电光热性能数值模拟

提出了带有PV的新型Trombe墙结构,建立了二维的光伏玻璃板以及PV-Trombe墙系统的数理模型,获得了系统的温度场、太阳电池的电性能和室内得热。模拟结果表明：根据该文所采用的实测气象数据,在特定的模拟工况下,光伏玻璃板上的光电池部分和无光电池部分的温差最大可达10．58℃；有无PV-Trombe墙房间的温差在3d内最大可达13．22℃；运行7d后每天温度能维持在14℃左右。     

地表水源热泵系统节能系数及环境影响研究

根据供暖空调的能耗过程,给出节能系数与用能系数的定义,基于热泵系统的运行模式,推导了制热或制冷工况的计算公式。还分析了以大气为冷源的空调系统产生城市热岛效应后的能耗附加值。按现有水源热泵运行性能给出了用能与节能系数定量值,计算了单位水量、单位温变的节能与环保效益。研究表明:地表水源热泵系统节能系数在0.37～1.00之间,热岛效应后的能耗附加值达20%,1.0m3地表水温变1℃节能量达1.55～4.18MJ/ (m3·℃),减少二氧化碳排放达(1.4～2.03)×10-3kg/(m3·℃)。     

固体吸附式冷管循环工作过程的动态模拟与分析

针对余热驱动吸附式冷管单元(直径16mm,总长1020mm)制冷循环过程的变压吸/脱附特性,采用线性驱动力(LDF)模型,建立了动态的传热传质数学模型。对吸附式冷管的主要部件——吸附器和冷凝/蒸发器在加热解吸和冷却吸附不同阶段的工作过程,分别建立了耦合的动态方程。对所提出的模型进行分析和合理简化后,利用数值方法对模型进行了求解,获得了冷管单元吸附器、冷凝/蒸发器的循环工作参数的动态变化规律,计算结果与实验结果较好地吻合。为吸附式冷管单元及其组合式制冷系统进一步的优化设计和实用化的改进研究提供了重要参考。     

带冷却液体除湿系统性能分析的简化方法

采用无量纲蒸汽压差值比和温度差值比对液体除湿系统进行研究,对带冷却液体除湿系统的简化模型进行了计算,并与一组实验数据做了对比,取得了较为满意的效果。分析结果表明用此方法来计算除湿器中除湿量是可行的,且简便易行。该文同时研究了溶液流量、溶液入口温度、浓度等因素对带冷却液体除湿器性能的影响。