夏热冬冷地区商场建筑围护结构的节能研究

采用DeST建筑环境模拟工具,以南京市某百货大楼为原型,进行模拟计算。探讨研究围护结构传热系数K值的改变对商场冷热负荷、空调运行时间的影响。模拟结果表明:夏热冬冷地区商场建筑围护结构传热系数K值并不是越小越节能,而是冬夏季存在一个平衡点,即围护结构K值选取范围为屋面:0.8~0.6W/(m2·K);墙体:1.0~0.7W/(m2·K);窗户:3.0~2.5W/(m2·K)。     

秸秆压缩块插孔纤维混凝土空心砌块墙体保温性能试验研究

采用热箱法测定了空心混凝土砌块和秸秆混凝土砌块的传热系数。试验结果表明:所测定单排单孔空心混凝土砌块平均传热系数K=1.78W/(m2.K),单排双孔空心混凝土砌块平均传热系数K=1.57W/(m2.K),秸秆压缩块混凝土砌块平均传热系数K=1.08W/(m2.K)。秸秆混凝土砌块作为墙体保温材料具有很好的隔热保温性能。     

螺旋管传热系数的研究

螺旋管传热器优越的结构和传热特性,使其在传热领域得到了广泛应用.采用实验方法对其对流传热系数进行了测定,并利用Fluent软件对螺旋管传热情况进行了模拟.结果表明,在设定的实验条件下,水-水螺旋管传热系数,自然对流情况下为350~550 W/(m2·K),强制对流(搅拌状态)下为400~650 W/(m2·K),所建立的Fluent软件模型能基本反映流场的实际情况,其计算结果与实验情况基本吻合.     

热电联供系统中烟气冷凝传热性能试验研究

针对烟气余热不能充分回收的问题,对能够充分回收烟气余热的新型热电联供系统中的烟气冷凝热回收设备进行试验研究,重点研究该工况下光滑管烟气冷凝设备的传热性能.研究结果表明,在该试验工况下,干式、冷凝段传热系数可达60 W/(m~2·K),冷凝段传热系数为90～100 W/(m~2·K),冷凝段传热系数约为干式段传热系数的1.5～1.7倍,并整理了该工况下的传热准则关系式,为该系统型式的推广应用提供设计与运行依据.     

板壳式换热器流固耦合换热的数值模拟

以型号为IPS24的波纹板壳式换热器为研究对象,应用CFD软件ANSYS FLUENT16.0进行流体流动及耦合换热的数值模拟。结果表明:人字形波纹板结构对板壳式换热器传热性能有显著的增强,且能够有效地防止结垢;随着入口流速的增加,总对流传热系数增加,但也会导致压力损失增加,在流速为1.0 m/s时总传热系数达到1 519 W/(m~2·K),冷、热流体进出口压降也分别高达81.2和83.1 kPa。     

一种现场测定土壤源热泵岩土热物性的新方法

利用现有土壤源热泵实验台测定了岩土热物性参数,采用传热学反问题的方法对实验数据进行分析。测试过程中从岩土取热,U型地埋管换热器形成一个线热汇,使其在测试过程中与热泵实际运行时的工作状态相接近,测试更准确,节省测量过程的耗电量。以每个采样时刻作为计算节点,取平均值作为计算结果。测定结果显示岩土导热系数为3.2W/(m·K),回填材料导热系数为2.0W/(m·K),岩土热扩散率为0.85×10~(-6)m~2/s。可靠性分析表明:其标准误差分别为0.08W/(m·K),0.04W/(m·K)和0.039×10~(-6) m~2/s。     

海水淡化用波纹管降膜蒸发强化传热实验研究

通过利用水平管降膜蒸发换热试验台分别对Φ19×0.75 mm的波纹管和光滑管进行实验研究。实验在变喷淋密度(0.007~0.130 kg/m·s)、变热通量(52~143 k W/m~2)、变传热温差(1.5~10.0℃)、变蒸发压力(0.020~0.065MPa)条件下进行。通过实验数据得到波纹管和光滑管传热系数与各影响因素(喷淋密度、热通量、传热温差、蒸发温度)之间的变化规律。实验结果表明:在一定范围内,降膜蒸发器的传热系数K随喷淋密度γ、热通量Q的增大、蒸发温度T的升高而增大,随传热温差Δt的增大而降低。当喷淋密度大于0.178 kg/(m·s)时,总传热系数趋于稳定,当热通量大于130 k W/m~2时,总传热系数的增速明显变缓。此外,不凝气含量对传热系数K的影响显著,在同等实验条件下波纹管的传热系数比光滑管提高近30%。     

天津地区双层透光薄膜光伏幕墙热工性能研究

以天津地区为例,通过理论计算和Fluent软件模拟对适用于寒冷地区的双层封闭式和外呼吸式透光薄膜光伏幕墙的热工性能进行研究。结果表明双层透光薄膜光伏幕墙的空气间层厚度取0.15 m为宜;夏季工况下双层外呼吸式透光薄膜光伏幕墙的通风口竖向开口尺寸建议取0.25 m,此时通风所带走的热量最多,单位面宽下约为72.92 W。当内侧玻璃选用U值为2.8 W/(m~2?K)的中空玻璃时,空气间层大于等于0.15 m的双层封闭式和双层外呼吸式透光薄膜光伏幕墙的综合传热系数均小于1.4 W/(m~2?K),满足《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015)中天津地区最不利条件下的要求。     

高红外发射率隔热涂料的保温机理及应用

建筑物隔热涂料是一种新型的功能性涂料,可降低建筑物内部能耗。本文针对市场上采购的新型保温隔热涂料保温效果进行了理论分析以及实验测量。结果表明该新型保温涂料具有良好的保温效果,当墙体外侧涂饰保温隔热材料后墙体的传热系数由1.32 W/(m~2·K)下降到0.65 W/(m~2·K);当建筑物墙体内、外表面温度相同时,刷有保温涂料的墙体的散热量可比裸墙所需要的散热量降低46.15%。     

寒冷地区冬季通风热回收装置设计探讨

针对哈尔滨市某猪舍改造新增冬季通风热回收装置的问题,设计了一种套管式复合换热风管装置。通过计算得到装置的传热系数为6.69 W/(m~2·K),换热面积为141 m~2,通风量是4 032 m3/h,热回收量是25.9 kW,造价为12 192元。每年减少二氧化碳排放量达59.7 t,减少二氧化硫排放193.8 kg,减少氮氧化物排放168.7 kg。     

强化导热相变材料对PV/PCM热控特性影响研究

文章建立了光伏/相变材料(PV/PCM)太阳能热控系统二维模型,并根据模拟结果研究了相变材料热导率对太阳电池热控特性的影响。模拟结果表明,当PCM热导率由0.3 W/(m·K)逐渐增加至1.1 W/(m·K)时,相变材料对太阳电池的热控效果越来越好。此外,文章设计了PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的PV/PCM太阳能热控系统实验装置,在模拟光源和自然光条件下,对太阳能热控系统实验装置的输出功率以及太阳电池的温度进行测试。实验结果表明:在模拟光源下,与无PCM太阳电池相比,PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的太阳电池的最高温度分别降低了4.6,10.8℃,平均输出功率分别提高了2.2%,4.1%;在自然光条件下,与无PCM太阳电池相比,PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的太阳电池的最高温度分别降低了9.7,12℃,平均输出功率分别提高了3.1%,5.98%。     

石墨/炭黑/氧化铁黑对水泥基复合材料热学性能的影响

研究了石墨、炭黑、氧化铁黑单掺及复掺对水泥基复合材料导热性能和吸热性能的影响。实验结果表明,3种物质都能提高水泥的导热系数和吸热性能,石墨、炭黑、氧化铁黑掺量分别为20%、16%和8%时,可将空白样的导热系数由0.159W/(m·K)分别提高至0.238W/(m·K)、0.253W/(m·K)和0.203W/(m·K),吸热平均温度分别提高3.5℃、3.6℃和2.4℃,导热系数随物质总量的增大而增大。正交实验的结果优于单掺实验。正交实验中,当石墨分数为15%,炭黑分数16%,氧化铁黑分数为3%时,复合材料的吸热性能最优。试样平均温度比空白样提高了8.3℃。     

干煤粉加压气化炉对流废热锅炉内多相流场和温度场的数值模拟

采用数值模拟方法对干煤粉加压气流床对流废热锅炉3段受热面和3圈环隙内合成气的流动和温度分布进行了模拟和分析,其中连续相采用组分输运方程并结合Realizable k-ε湍流模型进行求解,颗粒相采用DPM模型,两相间的相互作用采用双向耦合模型求解,温度场基于离散坐标法及灰气体加权和模型进行求解,高压气体的基本参数采用对比态方法、压力组分修正法和Hottel图表法进行确定.结果表明:由上段受热面至下段受热面,由外圈环隙至内圈环隙,合成气的速度逐渐减小,由于堵板的作用,沿废热锅炉高度方向上速度波峰出现偏移;颗粒质量浓度在合成气入口、上段堵板挡住区域和各段受热面底部较大,需要布置吹灰装置;上段受热面、中段受热面、下段受热面和外侧水冷壁的总传热系数分别为274 W/(m2.K)、243 W/(m2.K)、198 W/(m2.K)和223W/(m2.K).     

从国外建筑标准看我国节能建筑

1983～1984年英国建筑标准中规定的外墙传系数限值为0.6W/(m~2·K)。英国政府以国家能源利益为最高利益,以行政命令为手段,颁布了强制性的不论民用和工业,不论经济技术条件和建筑状态的建筑法规,体现了政府宏观控制的权威性和通用性。尤其以建筑围护结构多个部位中,重点选择具有永久性建筑外墙传热系数为主要标准,因此,具有极高的代表性和科学性。事隔四年,1988年该限值又降到外墙传热系数0.45W/(m~2·K)的标准。更有甚者,北欧、丹麦政府规定建筑外墙的传热系数为0.29～0.41W/(m~2·K)的标准,制定了更为先进的指标。我国于1986年终于颁布“民用建筑节能设     

镍基合金管中CO_2工质700℃超临界传热特性实验研究

研究了超临界压力下CO_2在管径d分别为15mm和10mm的镍基合金水平圆管内的对流换热特性,并探讨了在700℃左右等壁温条件下工质的压力、温度和质量流量等参数对对流换热系数的影响.结果表明:压力和质量流量的增大均能明显提高对流换热系数,压力达到8 MPa时,617管和321管对流换热系数的峰值分别为174.2W/(m2·K)和166.6W/(m2·K);通过比较实验值与计算值发现,经典关联式的计算值误差较大;新拟合关联式的计算值有明显改进,误差小于12%.     

激光闪射法对石墨烯薄膜导热性能的研究

石墨烯是目前发现的导热系数最高的材料,其理论导热系数值可达5 300 W/(m·K),成为新一代最具潜力的高导热材料。文中采用激光闪射法研究了石墨烯薄膜横向和法向的热扩散系数,并根据测试的密度和比热计算得出导热系数。研究表明:横向热扩散系数随着薄膜厚度的增加而不断减小,当MCT检测器在电压为260 V,脉冲宽度为100μs,信号高度为1 V,Inplane+各向同性计算模型下,高温烧制薄膜横向热扩散系数高达740.16 mm~2/s,是法向的238倍,导热系数为1 252.28 W·(m·K)~(-1);压片法制得的石墨烯薄膜的横向热扩散系数为7.58 mm2/s,是法向的19倍,导热系数为9.43 W·(m·K)~(-1)。     

基于非平衡理论的青海农村节能住宅热工设计

针对青海地区气候条件和当地农村建筑特点,以大柴旦为例,基于非平衡保温理论计算该地区不同朝向传热系数限值,其中,南墙≤0.62 W/(m~2·K),东、西墙≤0.51 W/(m~2·K),北墙≤0.44 W/(m~2·K),并通过谐波反应法计算对比无保温、平衡保温和非平衡保温墙体的衰减延迟、净失热热流和内表面温度。结果表明,非平衡保温墙体内表面平均温度比无保温墙体高3.14～4.98℃,总体节能率达74.4%。同时非平衡保温墙体总净失热量小于平衡保温墙体,满足标准节能要求,且其各朝向内表面平均温度差异最大仅为0.08℃,小于平衡保温墙体的0.48℃和无保温墙体的1.81℃,可有效降低室内不对称辐射温度差异、增加室内人员热舒适性。     

某电厂锅炉鳍片管省煤器技术改造

分析了某电厂锅炉低温段省煤器磨损泄漏的部位和原因,并进行锅炉整体热力计算,结合试验数据,确定了低温段省煤器的改造方案,将光管省煤器改成鳍片式省煤器。省煤器横向节距由98 mm增加到140 mm,纵向节距由60 mm减小到45 mm,受热面积由2 747 m2增加到5 448 m2,传热系数由76.5 W/(m2.K)降低到46.9 W/(m2.K)。改造后低温段省煤器吸热总量增加,排烟温度下降2.5℃,锅炉效率提高0.16个百分点,并进行了其它相关计算。本次改造需投入资金218万元,改造后每年带来经济效益为305.2万元。     

超声波除垢与强化传热实验研究

通过实验研究了流体在管内雷诺数达5.11×104时,超声波功率对抑垢、除垢的匹配关系及声空化强度对传热系数的影响。研究表明,超声波功率在200 W以下时具有抑垢效应;当功率超过200 W以上时具有除垢效果,并且除垢效果与波声功率成正比。超声波功率还对强化传热有明显影响。当超声波功率为300 W时,传热系数达765 W/(m2.K),达到最佳传热效果。本文还初步研究了超声波传播方向改变时对除垢效果的影响。     

煤渣的导热蓄热性能及改性研究

利用激光导热仪和差式扫描量热仪(DSC)对温州电厂煤渣样品的比定压热容和导热系数进行测试,研究煤渣的蓄热和导热性能,及煤渣中添加铁粉和水泥对样品热性能的影响。实验结果显示:煤渣、铁粉质量比为6∶4时,相较于纯煤渣,比定压热容由1. 13 kJ/(kg·K)增加到50. 91 kJ/(kg·K),导热系数由0. 18 W/(m·K)增加到10. 78 W/(m·K)。当煤渣铁粉样品中水泥的添加量为0. 03 g时,比定压热容为49. 89 kJ/(kg·K),导热系数为8. 18 W/(m·K)。研究结果表明:煤渣中添加铁粉大幅度增加了煤渣的蓄热和导热性能,而水泥的加入在一定程度上降低了煤渣铁粉样品的导热性能,从而提高了煤渣作为太阳能光热发电蓄热材料的可能性。本实验可为蓄热材料的选择及性能改进提供参考。