水源热泵辅助太阳能供暖

采用热管作为集热器的水源热泵式太阳能供暖系统。分析了热管式真空集热管性能,指出太阳能保证率是确定最佳集热面积的关键问题,以实际工程为例进行了经济性分析。     

蓄能型振荡热管太阳能集热器性能研究

本文设计了一种蓄能型振荡热管太阳能集热器,将其应用在蓄能型振荡热管太阳能热泵系统中,实现太阳能分季节全天候利用,提高能源利用率.使用Gambit软件建立蓄能型振荡热管太阳能集热器的三维模型,并利用Fluent软件对蓄能型振荡热管太阳能集热器中相变材料的蓄热过程进行了模拟研究,得到不同集热器结构参数、集热器内蓄能材料、太阳辐射强度、外界换热条件等对其温度场、液化率等的影响.根据模拟结果,振荡热管间距选17 mm,真空管后增设金属反射板,集热管内采用复合相变材料,夏季利用高温相变材料蓄热直接加热热水,冬季利用低温相变材料给热泵蒸发器供热,从而提高系统整体性能.     

铜-水基纳米流体环路热管太阳能热水系统的实验研究

采用"二步法"制备了铜-水基纳米流体,并对纳米流体进行了透射电镜分析。对不同质量浓度下(0.1%、0.15%、0.2%)铜-水基纳米流体的环路热管太阳能热水系统进行了实验研究,分析了环路热管太阳能热水系统中的水箱水温变化、瞬时光热效率,并与去离子水系统进行了对比分析。实验结果表明,纳米铜颗粒的加入增加了液体的导热系数,铜-水基纳米流体更适合作为太阳能重力环路热管热水系统的相变传热工质,且存在一个最佳的纳米流体工质质量浓度(最佳质量浓度为0.15%),可使得环路热管热水系统的传热性能最佳。     

扩展表面在相变储热中的强化换热研究进展

相变储热在节能、电力调峰等领域日益得到关注,然而相变材料热导率普遍较低,导致储热系统热性能较差。文中从强化换热角度出发,对以扩展表面技术强化相变储热单元热量传递相关的翅片、热管、翅片耦合热管或泡沫金属进行了综述。文献分析表明,上述强化换热元件均可显著提升储/释热效率,翅片结构和布置方式会影响相变材料的强化换热效果;热管与相变材料普遍有着较好的相容性,其对相变过程中的均温性较好;翅片耦合热管综合利用了二者之间的传热特性,且热管数量较翅片几何参数对相变材料的凝固/熔化影响更大。在未来研究中,通过拓扑优化获取几何结构更为优异的翅片、热管以及翅片与热管耦合对相变材料传热强化的机理具有重要的研究价值。     

集中供热热管太阳能集热系统

大面积集中供热已成为节能降耗的新途径，也是太阳能热利用发展的趁势。在原有铜铝复合板的基础上，试制了一种结合多层建筑的集中供热热管式太阳能供热系统。我们对该集热系统进行了设计，并对系统的性能进行了测试。该系统结合建筑，利用集热板价格低的特点，充分利用楼层的集热面积，结构上体现了集中供热的特点，热量互为补充，能得到足够的热水。     

一种高效换热式旋风分离器的研究

提出了一种新型高效换热式旋风分离器的构成,该设备分为上下两部分:换热和除尘.换热部分采用翅片热管进行高效换热,而除尘部分采用轴向进气下排气的小直径旋风子并联,以达到高效、大风量的除尘效果,其新颖之处在于采用热管与旋风子配套使用,即以带有导流翅片的热管作为旋风子内筒来实现气流的旋转,以达到分离烟尘的目的.介绍了高效换热式旋风分离器的工作原理、技术关键,并对其节能效果进行了估算.通过实例设计计算对其结构特征及性能进行了模拟研究,结果表明:该设备在对高温烟气进行除尘的同时,兼有余热回收功能,一机两用.     

太阳能热管式吸热蓄热器的(火用)分析

从热力学的角度(火用)来分析热管式太阳能吸热蓄热器,结合实例计算热管式太阳能吸热蓄热器热平衡和(火用)平衡.得出热管式太阳能吸热蓄热器(火用)损失的主要原因是传热的不可逆性引起的(火用)损失.减少(火用)损失的关键措施是减小冷热源之间的传热温差、提高冷热源的温度水平.     

PV-SAHP/HP复合系统不同运行模式下系统性能的实验研究

为拓展太阳能的利用方式,减少能源消耗,将光伏-太阳能热泵与热管进行有机结合,提出了光伏-太阳能热泵/热管复合系统的思想;设计并搭建了光伏-太阳能热泵/热管复合系统实验测试平台,对热管单独运行和热泵单独运行模式下系统的性能进行了实验研究.结果表明,在热管单独运行模式下,系统的日平均光热效率低于普通的PV/T系统;而热泵单独运行模式下,系统具有较高的日平均光热效率及热泵的性能系数.     

超低温热管换热器的优化设计软件开发

热管换热器因其优良的传热性能在余热回收中被广泛应用。以某电站58 MW循环流化床锅炉为研究对象,采用VC++和MFC类库技术开发了超低温热管换热器的优化设计程序。该软件具有可视化参数输入和输出界面,集成了流体热力学性质计算模型接口,通过对数平均温差法、离散方法与流动阻力校核等计算方法,实现了针对不同流体的换热器的设计和计算。优化设计结果表明,烟气侧长度与翅片高度存在最佳值,且翅片间距与翅片厚度对换热器的影响最大。     

齿型螺旋翅片管束传热及通风特性试验研究

对一种先进的强化换热元件－－齿型螺旋翅片管束进行了传热及通风阻力特性试验研究，试验用直接法进行，得出受洁净气流冲刷时该管束传热特性关联式和通风了阻力特性关联式，并将该种型螺旋翅片管束的性能与相同结构的整体型旋翅片管束进行了比较。     

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.     

太阳能真空管的热性能分析与测试

以太阳能Kalina循环为研究背景,搭建太阳能光热光伏联合应用实验平台;借助单管太阳能热水器,通过实验和数值模拟的方法,对太阳能真空管热性能进行分析与测试;利用场协同原理,对单管太阳能热水器温度场和速度场进行可视化分析。研究表明：建立的二维数值计算模型,能准确反映同一条件下,全玻璃真空管太阳能热水器的变化趋势;真空管内加装导流板后,场协同性最高;最终确定加装反光板和导流板的Φ58 mm×1 800 mm太阳能真空管为最佳选择。     

太阳能集热器及其适用性浅析

对目前常用的平板型、全玻璃真空管及热管式真空管等太阳能集热器的优缺点进行了介绍,并对各种太阳能集热器进行了综合评价,对其在太阳能热水供应、太阳能采暖和太阳能空调系统中的适用性进行了分析,为太阳能集热器的选择提供了参考.     

自然对流条件下两种垂直放置纵向翅片管传热特性的数值分析

采用数值计算的方法对垂直放置的封闭式纵向翅片管和开放式纵向翅片管自然对流条件下的传热特性进行研究,得到了在基管恒壁温条件下两种不同类型翅片管周围的温度场与速度场,及其散热量、金属热强度及自然对流换热系数.结果表明,封闭式纵向翅片管的散热量、金属热强度以及自然对流换热系数都要高于开放式翅片管.因此在结构参数一定时,封闭式纵向翅片管要优于开放式翅片管.     

低压省煤器H型鳍片管优化传热数值研究

为研究低压省煤器H型鳍片管的传热特性及阻力特性,采用realizable湍流模型数值研究H型鳍片管管束外烟气的流动传热特性。研究结果表明:H型鳍片管具有均匀气流的作用,在管壁面形成的漩涡能够加强通道内绕流作用,利于强化传热;当烟气的流速越高,H型鳍片管传热系数越大,流动阻力逐渐增大;当鳍片节距增加,H型鳍片管传热系数增加,流动阻力逐渐降低;在节距为18 mm时,鳍片管传热系数较高,流动阻力最小,选用18 mm的鳍片节距最为经济。     

自然对流条件下两种垂直放置纵向翅片管传热特性的数值分析

采用数值计算的方法对垂直放置的封闭式纵向翅片管和开放式纵向翅片管自然对流条件下的传热特性进行研究，得到了在基管恒壁温条件下两种不同类型翅片管周围的温度场与速度场，及其散热量、金属热强度及自然对流换热系数。结果表明，封闭式纵向翅片管的散热量、金属热强度以及自然对流换热系数都要高于开放式翅片管。因此在结构参数一定时，封闭式纵向翅片管要优于开放式翅片管。     

制冷换热器肋片管的强化换热实验研究

以制冷换热器常用的矩表平肋片管作为比较对象，对四种不同片型的肋片管在吸风式直流风洞进行了空气外掠单排肋片管的对比性实验研究，得到了具有实用价值的结论。     

用强化屏改善低肋管沸腾传热性能的实验研究

本文针对低肋管沸腾传热的特点,提出加强化屏改善低肋管池沸腾传热性能的方法。对低肋管加强化屏的池沸腾传热进行了实验。实验结果表明,采用强化屏可使低肋管沸腾传热系数提高几倍乃至十倍。强化效果与强化屏的开口度,加热负荷及工质热物性有关。     

矩形翅片椭圆管和圆管换热器的数值仿真

利用CFD计算方法,对矩形翅片椭圆管换热器进行了数值模拟,并与同周长、同横截面和同迎风面矩形翅片圆管换热器进行了比较.分析研究了矩形翅片椭圆管和圆管的换热和阻力特性,以及速度、温度、压力的内部流场分布特性.结果表明,矩形翅片椭圆管的换热性能优于圆管换热器;矩形翅片椭圆管尾部涡流小,出口速度均匀;与圆管相比,椭圆管矩形翅片在工程应用中可以减少阻力损失,增强换热系数.     

倾斜式波纹翅片管传热及流动阻力性能比较试验

对新开发的空气冷却器倾斜式波纹翅片管与传统的国产平直翅片管的传热性能及流动阻力性能进行了对比试验,给出了相应的传热系数曲线和流动阻力系数曲线,并分析了产生该试验结果的原因及理论依据。当空气流经该新型倾斜式波纹翅片管时,由于该翅片管能使气流产生强烈的扰流,破坏气流的边界层,导致掠过翅片管束的气流紊流程度加剧,从而提高了翅片管外空气膜传热系数。由试验结果可知,该新型倾斜式波纹翅片管与平直翅片管的j／f值相比,有较大的提高,表明新型倾斜式波纹翅片管的传热及流动性能优于国产平直翅片管,具有较高的工程应用价值,因此新型倾斜式波纹翅片管具有较好的推广应用前景。