蒸发器自循环推动力计算模型

蒸发器的自循环推动力至今尚无设计计算方法。作者在关系复杂的诸多影响因素中,抓住动力温度δt0这个本质作为计算模型的主要理论基础。在深入分析沸腾室内汽化蒸发过程的不平衡影响后,提出了包含不平衡过程的汽化温度影响系数K1和开始汽化深度影响系数K2的修正模型。经过沸腾室出口速度动能的试验测量和计算分析表明,出口动能消耗对推动力的值有明显影响,其幅度为10％左右,对此提出便于循环流路计算的有效推动力概念及其相应的计算模型。为了更全面地考虑过程非线性等其它影响因素,使计算结果有较高的可靠性,又使试验研究工作量不致过大和设计计算的简便性,推出采用综合影响系数K处理模式的工程计算式。本文提出的理论体系将有益于蒸发器自循环推动力问题研究的展开和深入。     

定壁温条件下竖直管内沸腾传热特性研究

文章建立了应用于蒸发器的满液式竖直管三维物理模型,并采用多相流混合模型对满液式竖直管内的沸腾传热特性进行数值模拟。而后根据模拟结果得到管内静压、管壁加热温度和管长对满液式竖直管内流体的温度、含气率以及该竖直管沸腾传热系数的影响规律,并分析管壁加热温度、管长、管内静压和蒸发温度对满液式竖直管内沸腾传热特性的影响。分析结果表明:满液式竖直管的长度越长,蒸发器的总换热量越大;当满液式竖直管的壁面温度由376 K升高至388 K时,若该竖直管的长度为1.6 m,则其沸腾传热系数提高了7.4%,若该竖直管的长度为1.2,1.0 m,则其沸腾传热系数均升高了约3.3%;在蒸发器竖直管沸腾传热过程中,其换热量和壁面温度呈正相关;当蒸发温度较低时,满液式竖直管内的静压对管内流体的含气率以及该竖直管的沸腾传热系数影响较大。     

自转清洗式平带传热强化自然循环蒸发器的研究

为了解决传统蒸发器结垢需要频繁的停车清洗和强制循环泵高电耗两大难题,研究的新型蒸发器结构特点主要是加热室比较短、采用具有高效传热强化和较低流速下自转清洗功能的平带,沸腾室是大横截面的中心循环管,而且出口段截面为渐扩形。试验研究表明:这种平带的对流传热强化幅度可以达到92.3%,并且能够在传热管内流速大于0.35 m/s时开始自转;这种蒸发器能够为可靠自动清洗要求的自然循环设计流速0.70 m/s提供所需的推动力,并且对各种蒸发工艺条件具有良好的适应性。     

双工质循环发电系统换热器温度参数选择的研究

通过建立双工质循环发电系统的计算模型和理论分析系统热力过程,对双工质循环发电系统中蒸发器的最佳蒸发温度以及蒸发器和凝汽器的最佳端部温差进行了优化选择。计算结果表明,最佳蒸发温度除与热水初温和冷凝温度有关外,也与端部温差有关,并随之增加而减少。在热水初温130℃及冷凝温度48℃下,得到蒸发器及凝汽器的端部温差优化值均为6℃,对应的最佳蒸发温度为87℃。     

Pearson相关系数评价ORC系统蒸发器特性的应用研究

以地热发电有机朗肯循环系统中蒸发器为研究对象,利用R245fa与R601组成非共沸混合工质为研究背景,建立变蒸发温度变工质配比的有机朗肯循环系统模型。采用Pearson相关系数法研究蒸发器热力学性能与其影响因素之间的相关关系,相关程度以及相关方向,并与热力学计算分析结果进行对比。研究表明:温度滑移与热效率、蒸发器损分别存在显著性正相关和高度负相关;与对数平均温差的相关性随蒸发温度的升高由微弱负相关增强至显著性负相关;利用Pearson相关系数法能解决多目标优化过程中影响因素耦合的问题,优化热力学计算结果与分析过程。     

利用LNG冷能与低温太阳能的新型联合动力循环系统优化研究

对提出的利用LNG冷能与低温太阳能的新型联合动力循环系统进行参数优化分析和分析,选取R143a为循环工质,研究了循环蒸发温度、透平进口温度、冷凝温度和LNG汽化压力对循环系统效率、效率和单位做功的换热面积的影响.结果表明:循环系统效率和效率随蒸发温度的升高均先升高后降低,随透平进口温度和LNG汽化压力的升高而升高;冷凝温度越高,循环系统效率和效率越低;单位做功的换热面积随各变量的变化趋势与循环系统效率和效率随各变量的变化趋势相反;当蒸发温度为298.15K、透平进口温度为353.15K、冷凝温度为213.15K和LNG汽化压力为3 MPa时,循环性能最优,在该工况下进行分析发现,换热器损占总损的80%,而泵的损最小.     

涡流室式柴油机燃油蒸发过程的三维数值模拟

建立了高温高压条件下的油滴蒸发模型,并在不同的工质压力和温度下对模型进行了验证,模型计算结果和实验结果吻合良好。将此油滴蒸发模型和油膜蒸发模型相结合,应用到涡流室式柴油机的燃油蒸发过程中,通过三维数值模拟计算,研究了燃油蒸发过程中燃料蒸气浓度和工质温度场的变化历程以及燃油蒸发对涡流室平均温度和平均压力的影响。     

小型轴向槽道热管蒸发段换热系数的研究

通过试验的方法对直径为6 mm,长为210 mm的小型轴向槽道热管蒸发段换热系数进行研究,并得出计算模型。热管管内工作介质为水,蒸汽饱和温度分别为40、50和60℃。通过测定,得出在水平工作状况下,热管管内汽化换热系数受传输功率、温度差和饱和蒸气压的影响不大;汽化形式以蒸发为主;并且通过半理论分析和试验的方法得到在试验条件范围内,热管蒸发段换热系数基本稳定在30 500 W/(m2.℃)±25%。     

蒸发器流路优化对重力再循环制冷系统性能的影响

对于给定结构的蒸发器,其换热效率是由蒸发器的再循环量决定的,再循环量则与制冷剂种类、蒸发温度、供液压头以及制冷剂管传入热量(热虹吸动力)等有关。根据数学模型设计出一种翅片管蒸发器,并对其进行优化,研究在不同工况温度及其相应循环倍率下,蒸发器内管路流程布置方式对制冷系统各性能参数的影响。结果表明,流程重新布置后蒸发器的传热系数K比原蒸发器提高15.57%~22.77%,比原蒸发器在直接膨胀供液系统中的传热系数提高了86.59%~138.22%,制冷量和COP分别最高提高了21.24%和55.49%。     

基于卡琳娜循环的功冷联供系统热力学分析

在传统卡琳娜动力循环基础上,可以增加一个喷射制冷过程进一步利用工质的余压余热能,从而提出一种基于卡琳娜循环的新型功冷联供系统。运用数值求解方程式EES(engineering equation solver)编程计算,分析蒸发压力、和冷凝温度的改变对系统中引射系数及复合系统性能的影响,从热效率、?效率和折合效率3个评价指标对复合系统性能进行综合评价。通过数据分析得出:随着蒸发压力升高,蒸发器吸热量逐渐减小,存在一个最佳的蒸发压力使净输出功达到最大,约为2.6 MPa,但其和引射系数与制冷量及各评价指标成正相关关系;冷凝温度与系统蒸发器吸热量、净输出功、制冷量、引射系数和各评价指标均成负相关关系。结果表明在较高的蒸发压力和较低的冷凝温度下,各评价指标较优。     

回转式空气预热器非稳定换热的分析

根据回转式空气预热器的工作机理,分析了非稳定换热对其热力计算的影响,详细介绍了所建立的非稳定换热的计算模型,模型反映了空气预热器的转速、受热面的质量和比热、烟气和空气的流量和比热、各分仓的角度和受热面积、传热系数等诸多因素对非稳定换热的影响.以烟气和空气的流量、传热系数以及受热面动态热容的改变为例,给出了非稳定换热影响系数和受热面温度发生相应变化的计算结果.分析了各类因素的影响程度大小和模型的合理性.与目前仅根据空气预热器转速,插值计算非稳定换热影响系数的方法相比,该模型具有更好的合理性和广泛适用性.图6参5     

油田注汽锅炉操作参数对热效率的影响

注汽锅炉是油田热力采油过程中最主要的耗能设备,简要介绍了注汽锅炉的热工过程,在此基础上,运用VB6.0开发了注汽锅炉热力计算软件,并通过实例验证了计算的准确性,分析了注汽锅炉操作参数中排烟温度、注汽干度、配风量和空气过量系数4个因素对注汽锅炉热效率的影响.研究结果表明,注汽锅炉的热效率随上述4个因素的增大而降低,且排烟温度对注汽锅炉的热效率影响最大,注汽干度和配风量的影响次之,空气过量系数的影响最小.其中,排烟温度每升高20℃,锅炉热效率约下降1％.     

循环流化床床层与壁面间时均局部传热系数的计算

以循环流化床传热的颗粒絮团更新理论为基础,建立了一个计算床层与壁面同时均局部传热系数的通过将循环流化床床层沿高度分段的方法,构想了颗粒絮团在壁面的形成与运动过程,考虑了床层的轴向分布对时均局部传热系数的影响。模型计算结果与有关试验数据的对比表明该模型基本有效。     

Detailed modelling of photon recycling: application to GaAs solar cells

The re-absorption of photons emitted in a semiconductor material as a consequence of radiative recombinations, a process referred to as photon recycling (PR), has been researched into for several decades because of its primary influence in increasing the minority carrier lifetime and related parameters. Solar cells with direct bandgap materials and high-absorption coefficients are firm candidates to show PR effects, leading to an improvement in the conversion efficiency of up to 1–2% in absolute terms for cells with conventional designs. However, the formal modelling of PR effects requires the inclusion of additional terms in the standard set of semiconductor equations and researchers usually tend to neglect its influence, because of the lack of available tools for an easy evaluation of this phenomenon in their particular devices. This paper describes a detailed model of PR which allows the incorporation of specific characteristics and optics of GaAs solar cells and, at the same time, solves some of the problems found in previous developments of these numerical models. The methodology for the calculation is based on the use of commercially available programs for semiconductor device simulation that do not initially have the potential for PR modelling and, thus, it can be extended to and applied by other researchers whishing to compare its relative influence on the performance of different structures and materials.     

关于蒸发换热系数he的证明

从湿空气状态方程出发,依据Ｌｅｗｉｓ关系证明了蒸发换热系数和对流换热系数的一般关系,推导了湿表面上水分蒸发换热系数ｈｅ的一般式,对其影响因素进行系统分析,证明了空气湿度对ｈｅ的影响远没有风速大。     

汽液相变换热过程唯象系数的计算

基于非平衡热力学理论,导出了汽液相变过程化学势的变化及汽泡临界半径的计算式;在此基础上。提出用唯象系数表征相变换热过程的强度。给出了相变换热过程的唯象系数的计算式并进行了数值计算;讨论了相变过程的推动力和汽泡半径等参数对相变过程唯象系数的影响。     

直喷式柴油机气缸内燃空混合及燃烧过程的数学模型

建立了直喷式柴油机气缸内燃空混合与燃烧过程的多区准维模型,采用紊流射流理论推出了壁面射流模型,并在正确描述喷注贯穿的基础上细致地建立了空气卷吸模型。此外,还考虑了滴径分布、液滴蒸发、着火延迟、对流与辐射换热和气缸内温度均匀化等因素,理论计算与实测结果吻合良好,证明了模型的实用性。     

外循环式DSF综合传热系数的影响因素研究(I)——夏热冬冷地区夏季工况

针对夏热冬冷地区常用的外循环式双层皮玻璃幕墙(DSF),建立了箱体式"呼吸"单元物理模型,给出夏季工况综合传热系数的计算方法.在此基础上研究了夏季工况不同太阳辐射强度、通风腔宽度、通风腔高度以及遮阳装置在不同位置时的综合传热系数,分析了各因素变化时对综合传热系数造成影响的原因并给出了最佳值,为今后DSF的研究和优化设计提供参考和依据.     

模拟土工织物反滤作用的颗粒流分析方法

利用颗粒流（PFC）方法建立了土工织物PFC反滤模型,从细观层面分析了具有土工织物反滤结构的土体中水流挟持颗粒移动的特点及影响因素,探讨了PFC方法应用中引发的误差问题,并提出了解决方案。通过正交试验法分析了多因素影响下土工织物颗粒流反滤模型的孔隙率变化敏感性,进一步验证了土工织物淤堵试验中出现的渗透系数“峰值”现象及其产生的原因。