蜂窝蓄热式空气单预热烧嘴换热特性的热态试验研究

采用热态模拟方法对蜂窝蓄热式空气单预热烧嘴的换热特性进行了试验研究，通过对试验数据的分析，得出了蓄热式烧嘴换热性能与空气流量、换向时间的关系及蓄热室内温度的分布特点等，确定了最佳换向时间、单位蓄热体体积的合适流量和蓄热室的适宜长度等。     

新型板式相变单元蓄热特性的理论及实验研究

在太阳能储能装置中，保持相变储能单元组配灵活性不受影响的同时，为了增强板式相变单元的蓄热性能，对普通的矩形板式单元进行结构优化，设计了新型的梯形体单元，并利用理论分析得到了最优梯形体结构的理论解。将理论分析结果进行实验验证，研究表明：设计出的新型梯形体板式单元不仅能充分利用相变材料本身的熔化特性提升储能装置的蓄热性能，还能提高空间利用率。在研究范围内，换热流体流速的增大和温度的增加可有效地提高单元的换热效率，其中，流速为0.12 m/s时最优梯形体单元比之矩形单元的蓄热性能提升最明显。     

固态电热储能系统热力计算方法研究

针对固态电热储能系统的热力计算进行研究,根据内置电阻式蓄热体结构特点提出一种基于加热、蓄热、取热、换热4部分的流固耦合热力计算方法,并对加热丝、蓄热体结构、换热系统、变频风机等参数进行具体计算。通过实际案例对系统进行设计参数敏感性分析与工况校核计算,并提取实验数据,验证热力计算方法的正确性。     

蓄热体结构分析及其内部气体流动特性的数值研究

介绍了不同几何结构蓄热体的比表面积和开孔率的变化情况,在以蓄热量相等为前提的情况下,分析和比较了蓄热小球和蜂窝体两类蓄热体的结构特性。利用CFD软件模拟了蓄热室内气流的轨迹,分析了不同形状蜂窝体的压力损失及中心线速度的变化情况,计算出不同形状蜂窝体内部气体的流动特性、压力分布和换热性能,为设计和选择合适的蓄热体提供了指导。     

蜂窝蓄热体内单向流及往复流阻力特性试验研究

试验研究蜂窝蓄热体内单向流及往复流阻力特性.单向流动中研究蓄热体长度、结构参数对阻力特性影响,并分析得到热态条件下蓄热体阻力计算公式;往复流动中研究换向半周期、总阻力对阻力波动特性的影响.实验结果表明,蓄热体阻力并非与其长度成绝对正比关系;热态时蓄热体阻力与流体温度和速度有关;往复流动时蓄热体阻力波动幅值、最小稳定时间受总阻力及空截面流速影响.     

相变蓄热装置内温度场的模拟与实验研究

对螺旋盘管相变蓄热装置性能和相变材料(PCM)的传热特性开展模拟和实验研究,建立相变蓄热装置物理和数学模型,对蓄热温度场进行了数值模拟和实验测试。结果表明:自然对流换热对PCM的熔化过程影响很大,当考虑自然对流时,相变蓄热速率加快,相变分层现象明显;实验实测温度与模拟温度相近,说明所建立的模型适用于相变装置内部温度场的模拟。     

高效长寿蓄热体的研究与开发应用

蓄热体作为蓄热室余热回收设备的核心材料,承担着冷热介质热量传递的任务,是蓄热式燃烧技术能否高效运作的关键。本文对蓄热体尺寸、形状、热工特性和材质进行了研究,并在分析韶钢蓄热式加热炉生产实践的基础上,寻找蓄热体寿命低的原因,实验高效长寿蓄热体材料,介绍了应用的经验与效果。     

相变蓄热装置内部温度场的理论与实验研究

对螺旋盘管相变蓄热装置性能和相变材料 (PCM)的传热特性开展理论和试验研究,建立相变蓄热装置物理和数学模型,对蓄热温度场进行了数值模拟和实验测试。结果表明 ：自然对流换热对PCM的熔化过程影响很大,当考虑自然对流时,相变蓄热速率加快,相变分层现象明显;实验实测温度与模拟温度相近,说明所建立的模型适用于相变装置内部温度场的模拟。     

蓄热式催化蒸汽重整氢气发生器中蓄热体数值分析

利用数值计算对蓄热体的换热进行分析，给出影响蓄热体换热的因素，进行优化设计，得到了更合理的结果．根据优化设计，提出了重整器运行的建议参数，包括换向时间、比表面积、陶瓷载体导热系数和陶瓷密度及其比热．计算表明，增加比表面积，可以提高蓄热体的蓄热能力并提高余热回收率．同时，计算表明，对于蓄热式催化重整器而言，燃料与水蒸汽的流动方向应采用与热烟气相同的流动方向。     

新型定形板状相变材料的蓄/放热特性

对填充了新型定形板状相变材料的蓄热槽的蓄／放热特性进行了数值计算分析和实验比较。根据数值计算，对影响蓄热槽蓄／放热特性的主要因素——相变材料的几何尺寸、相变材料的导热系数、流体流速、对流放热系数、相变材料填充率等的影响规律进行了分析研究，计算出了蓄热槽内温度分布随时间的变化；并在实验台上测试了蓄热槽初始温度、流人和流出蓄热槽流体温度、作为蓄热体的相变材料测点温度随时间的变化，计算结果与实验结果具有较好的一致性。     

Temperature Distribution and Heat Saturating Time of Regenerative Heat Transfer

In this paper, heat transfer of the ceramic honeycomb regenerator was numerically simulated based on the computational fluid dynamics numerical analysis software CFX5. The longitudinal temperature distribution of regenerator and gas were obtained. The variation of temperature with time was discussed. In addition, the effects of some parameters such as switching time, gas temperature at the inlet of regenerator, height of regenerator and specific heat of the regenerative materials on heat saturating time were discussed. It provided primarily theoretic basis for further study of regenerative heat transfer mechanism.     

梭式窑烟气废热利用的模拟研究

采用商用CFD软件,通过数值模拟和正交实验分析了蜂窝陶瓷的结构参数及各工况条件对换热性能和压力损失的影响,优化了工况参数。数值模拟结果为：进入稳定工作期后,加热期温度效率为94．6％,冷却期温度效率为93．7％,压力损失为457．7Pa。在此基础上,设计了梭式窑高温空气燃烧（HTAC）系统,构建实体模型进行实验,研究余热回收系统的温度效率及烟气在蜂窝陶瓷内压力损失。研究结果表明,加热期与冷却期的温度效率分别为：92．0％,93．2％,测量热烟气和预热空气的压力损失分别为126．3,107．8Pa。     

新型回热器结构设计及换热特性研究

回热器作为斯特林热机的关键部件,对于太阳能斯特林热机整机性能有着重要影响。为克服传统金属丝网回热器结构存在的填料单一,制造成本较高,工艺复杂问题,采用实用等温分析法,以回热器的长径比、通流面积、填料种类以及孔隙率各项回热器参数为基础,设计了一种新型斯特林热机回热器,该回热器具有轴向压降小,换热性能高,结构稳定,加工制造简单的特点。开展了新型回热器和传统金属丝网回热器的换热性能对比研究,采用振荡条件下的局部热平衡方法研究回热器的传热过程,对比传统金属丝网回热器和新型回热器的温度变化,速度变化以及压力变化。结果表明:在整体孔隙率相同的条件下,新型回热器和传统金属丝网回热器相比,整体启动速率相似,但新型回热器压降减少0.04 MPa,速度出现分段式变化,有利于回热器的换热和结构稳定。因此,新型回热器不但在结构上优于传统金属丝网回热器,在换热特性上也优于传统金属丝网回热器。     

再生式换热器的实验研究与数值模拟

为了解再生式换热器工作特性,采用Matlab软件计算简化后的模型,对换热器内流体和固体的温度分布进行了数值模拟,并进行了实验验证.研究了蓄热体长度、比表面积、速度和蓄热体材质对换热效果的影响.结果表明,面积和流速对换热效果影响明显,而改变蓄热体材质基本无影响.     

陶瓷蜂窝蓄热室传热性能影响因素分析

对蜂窝蓄热室的综合传热系数进行了理论计算,并分析了蓄热体各热物性参数及工况条件对综合传热系数的影响。     

用拉普拉斯变换法求解蜂窝蓄热体气固温度分布

提出一种蜂窝蓄热体气固耦合周期传热数学解析研究方法。忽略沿气流流动方向的固体导热影响,建立了薄壁蓄热体周期传热数学模型,并对线性偏微分方程组进行无量纲化处理;借助Matlab的符号运算功能,用拉普拉斯变换法,求出了蜂窝蓄热体气固温度连续分布函数精确解,并获得了温度分布数值解;和文献纯数值计算对比,半解析结果吻合。证实高效、经济、准确地获取蜂窝蓄热体传热半解析数值解的可行性。     

Coupled heat and mass transfer characteristic in packed bed dehumidifier/regenerator using liquid desiccant

The dehumidifier and regenerator are two key components in liquid desiccant air conditioning systems. The heat transfer driving force and the mass transfer driving force influence each other, the air and desiccant outlet temperatures or humidity ratio may exceed the air and desiccant inlet parameters in the dehumidifier/regenerator. The uncoupled heat and mass transfer driving forces, enthalpy difference and relative humidity difference between the air and desiccant are derived based on the available heat and mass transfer model and validated by the experimental and numerical results. The air outlet parameter reachable region is composed of the air inlet isenthalpic line, the desiccant inlet equivalent relative humidity line and the linkage of the air and desiccant inlet statuses. Except the mass flow rate ratio and the heat and mass transfer coefficients, the air and desiccant inlet statuses and flow pattern have great effects on the dehumidifier/regenerator performance. The counter flow configuration expresses the best mass transfer performance in the dehumidifier and the hot desiccant driven regenerator, while the parallel flow configuration performs best in the hot air driven regenerator.     

蜂窝陶瓷蓄热体格孔壁面应力变化特性的数值研究

介绍了高温空气燃烧过程中蜂窝陶瓷蓄热体的工作原理和损毁原因,采用代数雷诺应力模型和修正的速度-压力耦合算法SIMPLEC,耦合蓄热体内流体的流动和换热过程,运用有限元分析方法,对蜂窝陶瓷蓄热体格孔壁面上的应力变化规律进行数值研究,并根据计算结果对操作参数进行了改进。结果表明,频繁的蓄热和释热过程变换,使得蓄热体格孔壁面交替地受到拉应力和挤压应力的作用。流体的流速越大,应力变化越大;换向时间越短,应力交替作用的影响越大。适当地调低烧嘴负荷,延长四通阀的换向时间,有利于提高蓄热体的使用寿命,计算结果为蓄热体结构设计和操作参数的优化提供了依据。