垂直地埋管换热器传热模型及实用分析

介绍了垂直埋管地源热泵地下换热器的传热模型,给出一种适用于工程应用的近似计算方法,并就工程实践应用验证了其实用性。     

垂直地埋管换热器传热模型及实用分析

介绍了垂直埋管地源热泵地下换热器的传热模型,给出一种适用于工程应用的近似计算方法,并就工程实践应用验证了其实用性。     

水平埋管换热器换热性能数值模拟研究

为进一步推广水平埋管式地源热泵系统的运用,以土壤毛管水理论为基础,结合数值仿真试验探讨了水平埋管换热器在不同地下水位深度、不同土壤类型、不同水平管换热器构造下的换热性能,通过对输出参数埋管出口水温、水平管延米换热量以及土壤温度场分布情况的分析,揭示了相关参数对水平管换热性能的影响机制.研究表明:随着地下水位线埋深变浅,...     

垂直地埋管地源热泵地下环路模拟与分析

主要运用EnergyPlus系统模拟软件,对武汉某住宅垂直地埋管地源热泵地下环路进行系统模拟,分析垂直地埋管换热器设计的埋管深度与管内流量两个重要因素对热泵机组性能的影响,为垂直地埋管换热器设计提供有意义的参考。     

土壤源热泵地埋管传热强化研究现状及其发展

分析了土壤源热泵技术特点及地埋管换热器的影响因素,指出地埋管换热器传热强化是地源热泵研究的核心问题之一,详细介绍了近十年来地埋管传热强化的国内外研究状况,在此基础上指出了土壤源热泵地埋管传热强化的最新进展和有待解决的关键问题。     

地源热泵U型埋管土壤温度场数值模拟

结合相关文献给出原始地温计算式,针对垂直U型埋管换热器建立瞬态传热模型,采用控制容积法对方程进行离散,对换热器周围土壤温度场进行数值模拟.对模拟结果进行分析获得地下埋管换热器的传热特性与土壤温度变化规律,并通过实验数据验证模拟结果的正确性.     

土壤源热泵地埋管传热与机组性能的实验研究

在夏热冬冷地区的长沙建立了土壤源热泵系统实验台,开展了制冷工况下垂直U型地埋管换热器的实验研究,测定了地埋管周围的土壤热物性,分析了地埋管换热器的钻井深度、埋管类型、循环水流量等参数对地埋管传热和机组性能的影响。研究结果表明,选择合适的换热器类型、增大地埋管深度、提高循环水流量可以有效提高单位井深换热量。     

基于内外场合算的垂直埋管换热器传热模型

该文建立了垂直地埋管换热器传热理论模型,该模型能考虑钻孔内比热容和地埋管内循环液体沿竖直方向的对流换热。基于该理论模型编制了相应的计算软件,分析了竖直地埋管换热器钻孔内材料参数对其换热效率的影响。计算结果表明:当钻孔内回填料的导热系数较大、U形管两臂较近时,两臂之间会发生明显的热短路现象;U形管两臂间距越大,换热效率越高;U形管管径越大,换热效率越高;回填料的比热容对地埋管的换热效率在短期内有一定影响,当地埋管地源热泵系统长期运行时,回填料比热容的影响可以忽略;钻孔内回填料的导热系数对地埋管的换热效率有较大影响,当其小于岩土层导热系数时,地埋管的换热效率会随回填料导热系数的增大而较快提高;但当其大于岩土层导热系数时,由于两臂间的热短路增强,地埋管的换热效率随回填料导热系数的增加而趋于平缓。     

土壤源热泵地埋管群动态负荷模拟换热性能分析

建立了土壤源热泵地埋管换热器五根管群流固耦合全尺寸三维传热动态模型,结合实际工程的动态负荷对夏季放热和冬季吸热工况进行了一年期和十年期变负荷间歇动态模拟,分析了全年冷、热负荷平衡时管群之间的热干扰影响及土壤体温度变化情况。     

垂直埋管地源热泵空调系统碳排放评估

建立垂直埋管地源热泵空调系统碳排放计算方法,计算某工程生命周期内空调系统的碳排放.结果表明:风管、水管、地埋管占生产阶段碳排放比重分别为43.13％、32.38％、7.99％;钻孔施工占地埋管施工阶段碳排放的比重为87.06％;生产、运输、施工、运行阶段占空调系统生命周期(20年)碳排放的比重分别为3.41％、0.02...     

采用铜铝复合管的翅片管换热器换热性能数值模拟与实验研究

提出采用一种铜铝复合管,用来替代传统的空调室外机换热器用铜管,可降低成本27.8%。首先通过数值模拟研究了Φ7管径的铜铝复合管与铜管翅片管换热器空气侧的传热与流动性能,计算结果表明,在入口风速为2.5m/s的情况下,与采用铜管的换热器相比,采用铜铝复合管的换热器空气侧的压力分布几乎不变,换热量降低3.12%,对性能影响较小。另一方面,对采用该模型的铜铝复合管换热器进行了性能测试,实验结果表明:铜铝复合管换热器换热量为8775W,与铜管换热器9101W相比降低3.58%,满足换热器标准要求。实验结果与数值模拟结果基本吻合,均证明这种新型铜铝复合管对换热器性能的影响不大,可用于空调的制造中。     

椭圆管换热器对空调室内机声场影响的数值模拟

椭圆管换热器由于良好的流动和换热特性,在换热设备中有广泛的应用。本文利用计算流体力学方法,对椭圆管翅片换热器应用于空调室内机的流场和声场进行数值模拟,并与圆管作对比。计算结果表明,换热管形状对贯流风机内部偏心涡的形成位置和大小没有影响;与采用相同截面积的圆管翅片换热器的室内机相比,相同条件下,采用椭圆管换热器对于室内机增加风量,改善制冷性能,降低噪声尤其是低频噪声方面有良好的效果。其中,长短轴之比为2的椭圆管可以降低室内机噪声4 d B。     

埋管换热器的实验研究与数值模拟

以自制埋管换热器换热实验台为原型建立模型,用Fluent软件进行数值模拟,模拟进水40℃、45℃、50℃三种工况下连续运行8小时后,埋管换热器周围土壤的温度分布,并用埋管换热器换热实验台做相同工况下的换热实验,取埋深4m、埋深3m、埋深2m处共计12个测温点进行比对,验证数值模拟结果的正确性,并指导数值模拟模型的修正,最后利用数值模拟计算结果分析埋管换热器周围土壤的温度场特性。     

换热器试验台节流管道气蚀现象数值模拟分析

对于换热器试验台水管路中发生的气蚀现象,应用数值计算方法,模拟了流体在管道节流中气蚀的过程;分析了在不同出口压力下,管路中沿程含水量、沿程压力变化等规律。数值计算结果可对管道中气蚀产生及溃灭的位置进行预测,并对相关节流装置气蚀的分析提供参考。     

螺旋扭曲椭圆扁管的数值模拟

根据生产实际的要求,在相同的横截面积和相同的物性条件下,对于横截面积与当量直径的比值在4~20间的9种不同扭距的螺旋扭曲椭圆扁管进行了数值模拟计算,得到了该扁管的几何扭曲比在4~20的范围内具有最佳传热效果的几何特征;通过速度场、压强差ΔP、努塞尔准数Nu以及综合性能评价因子η的变化,说明螺旋扭曲椭圆扁管在一定程度上提高了管内流体与管壁之间的传热。     

流动参数对导叶式旋风管内固相颗粒运动影响的数值模拟

对导叶式旋风管内气、固两相进行数值模拟,从颗粒在排尘锥内不同位置的碰撞概率、返混情况、停留时间分布3个方面对颗粒的运动情况进行描述,研究不同流动参数下颗粒的运动变化。结果表明,在排尘锥两侧缝环面的重叠处,颗粒的碰撞概率达到最大值,此处结垢和磨损的可能性较大;随着颗粒粒径的增大,直接捕集的比例增大,排尘锥返混和灰斗返混的比例减小,并且排尘锥返混多于灰斗返混;在一定的流量范围内,随着流量的减小,颗粒返混现象加重,并且随着粒径的减小,相同粒径的颗粒在分离空间内和排尘锥内停留时间延长的幅度变大,返混现象更加明显。     

基于FLUENT软件的强化传热管特性三维数值模拟研究

横纹管、缩放管(包括急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管)是典型的强化传热管,利用F luent软件,采用S imp le算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程分析研究了横纹管、急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管的流动努塞尔数Nu、阻力系数f及综合性能参数μ,并分别选取了雷诺数分别为20000、40000、60000时的Nu,f和μ进行了对比,分析了它们随雷诺数的变化情况。结果发现三种管的综合性能依次为横纹管、急缩渐扩缩放管、急扩渐缩缩放管。     

厚壁结构管件刚模塑性成形过程的数值模拟与工艺研究

基于刚塑性有限元法,忽略了回弹和管坯与模具、芯轴的间隙的影响,建立了简化的有限元模型,对厚壁管压弯、压扁成形过程进行了数值模拟,得到了各场量的分布。根据应力分布结果,对起皱和破裂等缺陷进行分析预测,并根据截面变化情况,研究了芯轴对截面畸变的作用与影响。该研究对厚壁管件弯曲和扁化过程的工艺方法提供了依据。     

异型管管翅式换热器性能研究

管翅式换热器的翅片优化为研究热点,而对管型的研究较少.本文提出一种与圆管相同水力半径的异型管的设计方法,建立了异型管管翅式换热器空气侧换热的数值计算模型,研究了管型、迎风方向和翅片间距对异型管管翅式换热器性能的影响.结果表明:对于双排的异型管换热器,第一排管大圆迎风,第二排管小圆迎风时,空气流动最均匀,压降最低,是综合...     

厚壁金属管料高速精密剪切新工艺及数值模拟

目的 解决厚壁金属管料传统下料工艺过程中切断效率低、断面质量差等问题。方法 创新性地将管料表层批量预制环形槽、5～10m/s高速剪切、管料内壁芯轴支撑3种方式有机融合,提出高速精密剪切新工艺,建立厚壁42CrMo管料高速剪切断裂有限元模型,研究不同工艺方法对管料剪切断裂力学行为的影响。结果 提出的新工艺不仅显著提高了剪切效率,还有效约束了剪切过程中的管壁塌陷,得到的管料断面平整光滑,最大变形量由4.7 mm减小为0.6 mm;此外,最大剪切载荷有效降低了33.6%,剪切断裂能量显著降低了79.7%。结论 提出的新工艺具有高效、精密与低能耗的优势。