基于Fluent的汽车空调冷凝器翅片宽度仿真分析

针对D310平行流式冷凝器,采用ICEM网格划分工具和Fluent流体分析软件,对冷凝器的翅片宽度进行温度场、速度场和压力场的仿真分析。计算结果表明,在3 m/s风速下,每增加1.84 mm的翅片宽度,风阻增长量为3～5.5 Pa,其单位面积换热量降低6%～10%,换热面积增加0.63 m2,总换热量增长为2.4%～4.8%。     

煤气化辐射废锅内高温气固两相流动传热传质数值研究

基于欧拉-拉格朗日方法对煤气化辐射废锅内高温气固两相流动传热传质特性进行了三维数值计算,水冷壁上的灰渣沉积过程采用熔渣沉积反弹模型描述。结果表明:灰渣沉积主要发生在辐射废锅的中下部,射流区流速和温度在距离底部5.5 m处迅速衰减,灰渣厚度和导热热阻在此处迅速增加,对流辐射复合换热系数和传热系数在此处迅速下降;随着入口温度的升高,壁面沉积厚度和导热热阻逐渐升高,对流辐射复合换热系数和传热系数由于温差的影响也逐渐升高;随着操作压力的升高,壁面沉积厚度和导热热阻逐渐下降,对流辐射复合换热系数和传热系数逐渐升高。     

无风条件下大型油罐密封圈火灾的安全评估

针对油罐密封圈火灾的安全问题, 以1 0×1 0 4 m3浮顶原油储罐为研究对象, 采用 V i s u a lC++6. 0编 程软件计算了密封圈火灾的模拟区域, 应用F LUENT流体模拟软件对着火油罐辐射的热量分布进行了模拟, 进而 确定了距着火油罐距离不同时的辐射热量及其对人及设备的伤害程度。研究结果表明, 在无风的稳态池火灾条件 下, 着火油罐向周围均匀地辐射热量, 随着距着火油罐距离的增加, 接收点接收到的辐射热迅速减小; 当辐射热量由 3 7. 5kW/m2降至1 2. 5kW/m2时, 对人及设备的伤害程度大大降低; 如果不考虑风速及临近油罐的喷淋带来的影响, 临近油罐的安全距离应为3 5. 5m。     

加气混凝土外表面蒸发换热影响因素实验研究

在热湿气候风洞内,用正交实验研究了一定初始含水率下加气混凝土蒸发换热的影响因素。从对蒸发换热量影响的显著性和持久性来衡量,太阳辐射居首,其次是试件厚度,再者是风速,最后是温度,而相对湿度的影响较小,温度和相对湿度的交互作用亦不显著。太阳辐射、风速、温度及试件厚度对材料蒸发换热量影响最显著的水平分别为400w／m^2、1．5m／s、30℃、100mm。其原因是太高的辐射和温度导致了材料表层温度过高,表面蒸发过快而“干化”,从而阻碍材料内部水分向表层的迁移;而过高的风速和过厚的材料也对其自身蒸发换热产生负面影响。     

大间矩平行竖板通道自然对流换热的计算研究

对两端开口的,间距为b=0.015m～0.04m,高度L=0.3～6.0m的竖直平行板通道的自然对流换热进行了计算研究,计算的R_a(D_h/L)值为110～270000,采用数值解的方法,解出质量、动量、能量微分方程,从而求得通道内的速度场、温度场、质量流率,并进一步研究了对流、辐射换热量及总传热系数,研究表明,在一定范围内,通道内自然对流的R_a(D_h/L)数的增大,对于其流速及温度分布有明显影响,在其他条件相同时,增大通道宽度b对于表征其总传热损失的总传热系数亦有所影响。     

服装款式特征与服装热阻的关系

定义了服装的开口度、宽松度和覆盖度,并用它们表征服装款式,探索服装款式特征与服装热阻的关系.采用暖体假人等实验手段,用自制的不同宽松度、覆盖度、开口度的服装,在人工气候室中对服装的热阻进行测试和分析.实验结果表明:宽松度在3.5 cm时服装热阻达到最大值并趋于稳定;服装覆盖度每增加1%,服装热阻的平均变化量为0.001 7～0.001 8 clo;服装开口度在0～1.5 cm时,服装热阻随开口度增加而逐渐增大,服装开口度大于1.5 cm时,服装热阻随开口度的增加而下降,并逐渐接近裸体时人体的边界空气层热阻值0.78 clo.     

载人潜水器深海作业舱室热舒适性分析

为改善载人潜水器舱室热环境舒适性,采用PMV-PPD(predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied)热舒适性模型,分析了载人潜水器任务过程中舱室热环境与舒适性变化特征.以载人潜水器低纬度海域7 000 m海试任务环境数据为基础,分析了海试下潜过程中8个典型任务阶段的舱室热环境动态变化特征,并获取关键人因数据与环境数据,利用Matlab计算获得任务过程中舱室平均热感觉指数PMV与预计不满意者的百分数PPD,通过对比PMV-PPD线型,研究了过程舱室热舒适性动态特征和分布特征,针对风速和服装热阻两个可控因素进行热舒适性优化分析.研究结果表明:载人潜水器水下任务过程中,舱室PMV值在[-2,+2]之间持续变化;任务前期热舒适性特征为偏热,任务中后期热舒适性热证为偏冷;其中84%任务阶段舱室热舒适性较差,其中79.69%的任务阶段偏冷,16%任务阶段偏热;风速v和服装热阻I_(cl)为密闭舱室调节热舒适性重要影响因素.针对缺少空调系统的载人潜水器,控制热环境阶段保持0.5 m/s左右风速,冷环境阶段提升0.93～1.48服装热阻可有效改善舱室热舒适性.     

基于人体热调节模型的局部辐射温度对热舒适的影响

为了探究非均匀热辐射环境中局部辐射温度对人体热舒适的影响,利用温冷感实验和中国人体热调节模型,研究了局部辐射温度与局部和整体热感觉之间的关系。结果表明:头部、手部、脚部的热感觉对整体热感觉的回归系数分别为0.504、0.441、0.461,对整体热感觉影响显著;在冬季室内设计温度为16.0℃的供暖工况和夏季室内设计温度为28.0℃的供冷工况下,当脚部和头部的辐射温度分别为23.3℃和23.2℃时,人体的热舒适度可分别达到Ⅱ级和Ⅰ级;当室内风速为0.1m/s、相对湿度为50%,人体代谢量为1met,服装热阻冬季为1.2clo,夏季为0.7clo时,通过模型计算获得了人体等热舒适度线,并得到了局部环境空气温度与辐射温度的关系。     

空间站舱内侧上送侧下回对称通风方式数值模拟

首先用封闭方腔自然对流换热典型问题验证了数值模拟的准确性,然后对侧上送侧下回对称通风方式进行不同工况的数值模拟,结果表明:在一定工况下该通风方式出现分叉解现象;当自然对流无量纲数Gr/Re2小于5时忽略重力影响的误差不超过5%;微重力水平低于10-3g0可认为等同于零重力;送风角度为45°时流场平均流速最大,建议30°-60°,且送风速度小于1.0m/s.     

复合生物滤塔耦合处理含H2S和VOCs废气研究

采用自主研制的新型复合生物滤塔耦合净化处理某制药厂含H,S(166.0～891.5 mg/m3)和挥发性VOCs(100.0～1051.1 mg/m3)混合废气.研究结果表明,复合生物滤塔同时具备了生物滴滤塔(BTF)和生物过滤塔(BF)的优点,在处理含H2S和VOCs混合废气时具有高效、节能、低耗等明显优势.当温度30℃,循环液pH值2～4,空床停留时间(EBRT)18 s时,H2S平均去除率达到97.7%,平均去除负荷为71.2 g/(m3·h),主要被复合生物滤塔的下层BTF工艺去除;VOCs平均去除率达到81.3%,平均去除负荷为94.3 g/(m3·h),主要被上层BF工艺去除.在EBRT分别为27 s和18 s时,试验浓度范围内H2S去除率均大于96.O%,VOCs去除率大于67.0%;当EBRT为9 s时,H2S浓度从140 mg/m3增加到492 mg/m3时,去除率从97.3%下降到92.3%,VOCs浓度从140 mg/m3增加到955 mg/m3时,去除率从83.6%下降到47.9%,EBRT对VOCs去除率的影响更为明显.     

相变木塑围护结构热工性能实验与数值模拟

为对相变木塑围护结构的热工性能进行研究,以相变木塑复合构件为基础制成缩尺实验箱,对箱内温度实时监测,采用辐射蓄热、对流放热的方式对相变木塑复合构件的热工性能进行了测试,得出:相变木塑墙体比普通木塑墙体有更理想的室温调节能力,光照的不足对墙体蓄、放热能力影响很大,相变木塑墙体在阴天光照条件下相比于晴天温控能力大大降低.为对相变木塑围护结构的热工性能进行改善,建立相变传热物理模型及数学模型,利用MATLAB软件进行室内温度、相变内墙与室内空气对流换热量、相变内墙表面温度的数值模拟,得出:提高材料导热系数及增大墙体对流换热强度均能改善相变木塑墙体的热工特性,随着导热系数的增加,夜间室内平均温度由15.2℃升至15.7℃,同时对流换热量和内墙温度增加,但增加幅度十分有限,随着对流换热强度的增加,夜间室内平均温度由15.2℃升至16.3℃,同时夜间相变墙体表面对流换热量显著增加,增加幅度明显,所以提高对流换热强度更具热工性能的改善潜力.     

基于分步模型环境风影响直空冷凝汽器换热的数值研究

环境风对直接空冷凝汽器的换热性能具有重要影响。以某300 MW直接空冷机组为例,建立了空冷岛和逐个空冷单元的分步数值分析模型。分析了环境风对不同位置空冷单元的影响规律,计算了环境风对空冷凝汽器换热量的影响。结果表明:位于空冷平台迎风侧和左右两侧的边缘空冷单元受环境风的影响最为严重。以9 m/s风速为例,最优风向的换热效率比最不利风向的换热效率高出18.4%,建筑物会影响空冷凝汽器的换热。     

太阳能平板空气集热器长宽比的数值模拟研究

太阳能平板空气集热器的长宽比是影响集热效率的重要因素,研究集热器的长宽比可减少集热器的能源浪费,为提高集热器的集热效率提供理论依据。文章围绕太阳能的热利用以及太阳能平板式空气集热器的集热效率问题,基于长宽比不同的平板空气集热器,建立数学传热模型,并且采用Fluent软件分别对其出口温度以及集热效率进行模拟计算,对不同长宽比集热效率进行研究。结果表明:当流道截面风速恒定为0.24 m/s,集热器出口温度随着长宽比增加而上升,最高、最低温度分别为316.36、282.07 K;截面风速恒定时,集热效率随着长宽比增加而下降,最高、最低效率分别为47.65%、31.98%;集热器的得热量差随着集热器长宽比的增加呈现先上升后下降的趋势,最大、最小得热量差分别为47.9、28.24 W;太阳能平板空气集热器的最佳长宽比为3。     

衣下空气层对滑雪服热湿舒适性的影响

为了优化滑雪服的结构和围度设计,以新型生物质石墨烯内暖绒絮片作为滑雪服的保暖层,结合暖体假人实验和三维扫描技术,对这种材料作为保暖材料时衣下空气层对滑雪服的热湿舒适性影响进行了研究。结果表明:滑雪服衣下空气层的平均厚度为12.80～25.02 mm,空气层体积在32.30～64.43 dm~3范围内,随着服装围度的增加,衣下空气层呈增加状态,滑雪服的热阻呈先增后减再趋于稳定的状态,湿阻呈先增后减的趋势;当服装衣下空气层的平均厚度为15.94 mm,体积为40.54 dm~3时,服装胸围130 cm,腰围94 cm,臀围114 cm,滑雪服的保暖性较好,总热阻达到最大值0.52 m~2·℃·W~(-1),服装的总湿阻129.25 m~2·Pa·W~(-1),可以较好地发挥蓄热材料的保暖作用。     

沿海风速对输电线路工程造价的影响分析

东南沿海气象条件的特点为风速大、无覆冰或轻覆冰。因此,风速对架空线路工程造价的影响比较敏感,尤其以风荷载对杆塔和基础作用力的影响较为突出。分析不同风速条件下输电线路工程造价的变化趋势,对有效地控制沿海架空输电线路工程造价具有重要意义。1分析方法根据国家电网公司输变电工程通用设计的主要设计原则,现按照27m/s、29m/s、31m/s、33m/s、35m/s、37m/s、39m/s七种设计风速来分析不同风速条件对架空输电线路工程造价的影响。主要的分析方     

低气压环境被服系统总热阻计算模型

服装热阻是影响人体热舒适的重要因素之一,夜间睡眠状态下的被服系统总热阻包括人体所穿服装热阻与整个床褥系统热阻。针对低气压环境,目前,尚缺乏被服热阻实验数据,也没有可参考的被服系统总热阻的理论计算模型。以人体睡眠状态被服系统总热阻计算方法为依据,引入气压修正项对相关参数进行修正,建立了适用于低气压环境的被服系统总热阻的修正计算模型,并用模型计算了冬夏典型被服系统总热阻,分析了气压减小对总热阻的影响,发现冬夏季被服系统总热阻均随大气压力降低而升高,增加百分比最大值均为42%,且均出现在被子覆盖率为23.3%的条件下,当海拔低于3 000 m时,由被子覆盖率引起的被服系统总热阻增加系数不超过0.05。     

乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺改性埃洛石对CO_2的吸附行为

研究了煅烧和混和胺改性后的埃洛石对CO_2的吸附研究.分别考察了提纯、煅烧和混合胺改性对埃洛石比表面积的影响.实验结果表明,埃洛石提纯后比表面积为30.11 m2/g;埃洛石经过煅烧后的X射线衍射结果显示,随着温度的增加衍射峰变尖锐,但到300℃以后反而下降,因此选择的煅烧温度为300℃,比表面积达到了37.04 m~2/g;测得常温常压下吸附CO_2的质量分数为3.141%.用混合胺对其改性,红外光谱结果显示制备成功,其比表面积下降至33.09 m~2/g;常温常压下吸附CO_2的质量分数为17.21%,远远高于仅煅烧的埃洛石吸附CO_2的质量分数.说明吸附二氧化碳在改性埃洛石上的行为主要是化学吸附.     

淀粉基高吸水树脂的微波辐射合成

以微波辐射为引发热源,以玉米淀粉为基材与单体丙烯酸在引发剂过硫酸钾引发下进行接枝共聚,合成高吸水树脂。研究了引发剂用量、微波辐射强度及时间、丙烯酸中和度等因素对产品吸水率的影响。经过优选得到工艺条件为:微波功率137 W,辐射周期20 s,辐射时间30 min,m(丙烯酸):m(淀粉)=2.5∶1,引发剂为单体质量的0.4%,丙烯酸中和度70%,合成的树脂吸水率为619 g/g,吸盐水率为60 g/g。     

高温高固气比条件下旋风预热器分级分离效率的研究

在温度分别为15℃、200℃、400℃、600℃、800℃,固气质量比分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5,风速分别为14 m/s、16 m/s、18 m/s、20 m/s、22 m/s、24 m/s的不同条件下,试验研究温度、固气比和风速对旋风预热器分级分离效率的影响,结果表明:物料颗粒直径dp≤1μm时,分级分离效率很高;临界粒径随着风速的提高而减小,随着固气比的增加而减小;临界粒径随着温度的升高逐渐增大,400~600℃时达到高点,随着温度的继续升高临界粒径反而变小.     

淀粉基高吸水树脂的微波辐射合成

以微波辐射为引发热源,以玉米淀粉为基材与单体丙烯酸在引发剂过硫酸钾引发下进行接枝共聚,合成高吸水树脂.研究了引发剂用量、微波辐射强度及时间、丙烯酸中和度等因素对产品吸水率的影响.经过优选得到工艺条件为：微波功率137 W,辐射周期20 s,辐射时间30 min,m（丙烯酸）：m（淀粉）=2.5：1,引发剂为单体质量的0.4%,丙烯酸中和度70%,合成的树脂吸水率为619 g/g,吸盐水率为60 g/g.