空调房间空气流场分布的数值模拟

本文根据《采暖通风与空气调节设计规范》建立了空调房间的物理模型,确定了模型的相关热工参数.针对影响室内气流分布的诸多因素,选择性地分析了送回风口位置对室内气流分布的影响.本文采用CFD软件Airpak模拟了空调房间同侧上送下回、对侧上送下回、同侧下送上回、对侧下送上回四种典型送回风方式,得出室内温度场、速度场、空气龄和人体热舒适性等参数分布图,并根据ISO7730标准分析了四种送回风方式下的室内空气环境.经综合分析,同侧上送下回的送风方式为最佳气流组织方案.本研究对空调房间气流组织设计具有理论指导意义和实用价值.     

上送下回通风方式稀释室内污染物的数值模拟研究

以CO2为室内示踪气体污染物,通过数值模拟,得出室内气体污染物浓度随通风时间的变化规律;经比较发现,上送下回的通风方式优于下送上回的通风方式;数值模拟结果和实验数据表明,标准的κ-ε模型和组分输运模型能较好地模拟室内上送下回的通风方式稀释室内污染物的过程。     

不同送风方式对热舒适度的影响

为了研究不同送风方式对空调房间内舒适度的影响,用实验方法测得下送风、侧送风和上送风3种方式下空调房间不同位置的热舒适度。实验结果表明,空调房间侧送风方式下的舒适性最好,此结论可为空调房间的设计提供参考。     

冷空气幕加侧送方式影响室内热环境的数值模拟——一种新型室内送风方式探索

通过对受热墙体上增设冷空气幕和传统侧送的送风方式进行数值模拟研究,对比分析传统的侧送与受热墙体侧冷空气幕+侧送两种空调方式。探讨靠近受热墙体的冷空气幕对整体房间气流组织、人体舒适度和能量利用系数的影响规律。在特定的环境下(存在传热量较大窗墙的房间),冷空气幕+侧送的方式与传统侧送相比,模拟房间的整体风速较低,房间整体温度分布与置换通风相近,即房间截面的温度随着高度逐渐增加。在送风量相同的条件下,冷空气幕+侧送方式的能量利用系数、预测平均投票(predicted mean vote,PMV)及预测不满意百分率(predicted percent dissatisfied,PPD)值均优于传统侧送方式。     

室内气流流动对辐射顶板供暖系统的影响分析

辐射顶板冬季供暖时,室内会出现较大的垂直温差,且不符合人体“头冷脚暖”的需求。为了提高辐射顶板供暖系统的舒适性,分别对辐射顶板结合侧送风、下送风、上送风三种气流组织形式的供暖系统进行实验测试。结果表明：三种气流组织形式均能提高实验房间的操作温度;其中下送风（450rpm）工况的改善最显著。侧送风和下送风工况能减少室内的垂直温差,降低垂直不满意率,上送风工况增大了垂直温差,垂直不满意率超过20%。三种气流组织形式均能提高辐射顶板的供热能力,其中下送风（450rpm）工况下辐射顶板的供热能力提升最显著。     

新型径向流动全钒液流电池单元数值模拟北大核心CSCD

全钒液流电池因其选址自由、效率高、寿命长以及安全性高等特点,广泛应用于大规模储能领域,然而现有电池结构单一,无法满足储能领域高速发展的需求。为提高全钒液流电池电化学性能,采用数值模拟方法,针对新型径向流动全钒液流电池单元,建立电池单元内部电化学反应与热质传递耦合作用数学物理模型,获得了不同电解液进口数量下新型电池单元内部多物理场耦合输运特性分布规律,包括电解液速度场、压降、离子浓度以及电极电势的分布规律。结果表明,电池电解液进口数量的增加,可以有效改善电解液在多孔电极内的输运性能,提升多孔电极内部离子浓度分布均匀性,削弱离子浓度极化现象,提高电极电势,增强电池性能。同时,在多孔电极入口处设置电解液分配管,可以有效减小电解液流动阻力,提升电解液分配均匀性,进一步提升电池性能。仿真模拟的研究结果可为全钒液流电池结构的优化设计提供参考。     

下送风空调技术综述

随着越来越多现代化、智能化的办公大楼的建设,新型办公楼室内布局的不断变化,以及人们对舒适性尤其是室内空气品质要求的提高,下送风空调方式逐渐被采用。本文介绍了下送风空调技术目前的研究现状,并从这种空调方式的原理出发,综述了下送风技术在热环境、舒适性、空气品质、节能等方面的特点,比较了该系统与传统上送风空调系统之间的差异。最后指出了目前该空调技术在实际应用中的若干问题。     

大型脱硫塔喷淋段气液两相流动与传热的数值仿真及验证

对大型湿法脱硫塔喷淋段内部的气液两相流动和传热过程进行模拟,并将模拟结果同现场运行数据进行对比.结果表明:良好的喷淋层和喷嘴布置可对塔内烟气流动起到很好的整流作用;在烟气入口对面的浆液池上方存在一气相的最高压区;原烟气的高速冲入对浆液滴的运动轨迹产生明显的影响,使得烟气入口处形成了一个斜向下呈带状的液滴浓度高值区;喷淋塔内温度梯度变化较大的区域在靠近吸收塔入口的位置,且此区域随烟气量的增大而扩大——简单忽略塔内气相温度场的不均匀性势必将给计算带来误差;喷淋塔内的气相温度场和水蒸气浓度场分布有明显的一致性规律,证明了塔内的降温过程主要为蒸发冷却.     

大功率锂离子动力电池组散热特性数值模拟

大功率锂离子动力电池具有较高的功率密度和能量密度,在纯电动汽车和混合动力汽车中具有很大的应用价值。本文采用数值模拟的方法,建立了大功率非均匀产热动力电池组三维模型,模拟分析了基于空气单向流动冷却和往复流动冷却的LiFePO₄动力电池组（4 × 6）的散热性能。结果表明,对于大功率电池正负极产热不均匀的情况,为了降低电池模块的局部温差,电池采用正负极交叉式排列组合是必要的;随着入口风速的增大,角度大小对散热性能的影响增大;周期较长时的往复通风方式不利于减小电池组局部温差,甚至在长时间内会增加局部温差。     

不同气流组织下某洁净室内流场研究

气流组织是影响洁净室室内流场的一个重要因素,以某万级洁净室为例,用AIRPAK软件模拟5种不同气流组织下,该洁净室的室内流场,采用速度不均匀系数、空气分布特性指标(Air Diffusion Performance Index,简称ADPI)分析不同气流组织的特征;模拟结果表明:定风量且送风速度满足要求的情况下,单送单回时,上送侧回的气流组织的速度不均匀系数为0.36,ADPI比其余二者平均值高12.2%;双送双回时,上送侧回的气流组织要优于侧送侧回的气流组织,其气流组织的不均匀系数最低为0.31,其空气分布特性指标比其他几种气流组织明显偏高,达到87%;认为万级洁净室内,上送侧回的气流组织均匀性要优于其他几种气流组织形式,其原因在于适当增加风口并降低风口之间的相互影响能增加气流组织的均匀性,建议在设计洁净室气流组织时应适当增加送风口的数量。     

电动汽车电池的散热性能

建立单体电池生热模型,编写用户自定义函数(user defined function, UDF)模拟单体电池的生热,并通过试验验证生热模型的准确性。通过模拟真实工况下单体电池生热量以及测点温度变化分析单体电池生热与冷却空气流速、环境温度的关系,分析不同冷却空气流速与环境温度对电池散热性能的影响。结果表明:电池生热与放电电流基本呈正相关关系;电池中部温度在电池生热时温度较高,在设计冷却通道时应重点考虑;冷却风速越大,电池降温效果越好,但随风速增大降低幅度变小,应根据经济性与实用性选择降温风速;环境温度对电池散热影响很大,在高温时,电池性能大幅度下降,在高温环境使用时应加强电池的散热处理。     

高大空间空调气流组织优化研究与应用

分析制丝车间原有的空调气流组织的不足,将两套侧墙边的上送风空调改造为下送风空调,保留车间中央的1套作为备用.结合车间屋顶通风器进行排气.改造后,车间环境舒适度、节能均有显著提高.     

双流化床提升管二次风对其循环流率的影响规律

双循环流化床提升管二次风特性是影响颗粒循环流率的重要因素。设计并搭建了双循环流化床冷态实验台,通过实验分析了二次风风速、送风方式、风口高度及风口数目对颗粒循环流率的影响。实验表明:对于物料固定粒径、固定静床高时,颗粒循环流率随着二次风速的增加而增加,风速达到一定值后,颗粒循环流率的增加趋势趋于平缓;风速一定时,径向送风比切向给风时颗粒循环流率大,4个二次送风口比2个送风口时颗粒循环流率稍大;二次风口在距布风板15cm时比20cm时颗粒循环流率明显增加,且风口高度对颗粒循环流率的影响随着风速的增加逐渐明显。     

大型储能电池短路故障分析与保护策略北大核心CSCD

由电池构成的大型储能在清洁能源占比高的电力系统里占有重要地位,电池的短路计算和保护配置十分重要。本文首先提出了单体电池短路模型,并用短路实验验证了模型有效性。在此基础上,推导了簇内和簇间短路的短路电流通用计算公式,计算公式可以广泛应用于任意电池数量的大型储能系统之中,全面地覆盖了各种极间及极地短路情况,在算例中验证理论计算公式与仿真误差在4%以内可以满足保护分析需要。分析了影响短路电流的因素和变化规律,发现了簇内短路时短路点内部电池越多则其他簇和短路点电流越大、簇间短路时模组差对短路电流影响等结论。根据理论计算公式,研究了大型储能电站各种保护方案的利弊,提出了基于熔断器的保护配置方案,并分析了最有利的熔断器安装位置,总结出在此方案下各个熔断器最大短路电流的计算方法。本文提出的保护配置方案覆盖了短路电流计算、器件选型等多个方面,可以广泛应用于各种电池储能电站前期方案设计之中。     

办公室置换通风的数值模拟

针对一个采用置换通风系统的典型办公室,建立了物理模型及数学模型,采用 κ-ε湍流模型结合壁面函数法对空调室内的湍流流动进行描述,采用有限客积法对控制方程进行离散,利用AirPak软件对不同工况下室内温度场、速度场进行了模拟计算,分析了送风温度、送风速度、送风口位置等因素对室内气流组织的影响。     

送风温度对苹果差压预冷降温效果的影响

果品采后预冷是现代冷链物流不可缺少的必备环节之一,差压预冷由于其冷却速度快、冷却均匀以及适用性广,已经得到了广泛的应用与发展。以2层箱装红富士苹果为研究对象,建立了考虑其呼吸热与蒸腾热影响的数值模型,利用FLUENT软件模拟在不同送风温度下果品预冷降温过程的温度分布情况。结果表明,预冷初温并不是越低越好,当送风温度低于2℃时,预冷时间没有明显的缩短,而预冷的不均匀性却明显增加,因此建议此规格包装的苹果差压预冷送风温度取2℃较宜。该模拟结果可为合理控制苹果差压预冷时间及降低预冷装置能耗提供一定的理论依据。     

城市生活垃圾焚烧冷热二次风技术对比研究

目前国内外城市牛活垃圾焚烧主要以冷、热二次风的送风方式进行.利用国内通用热力计算方法以及Fluent模拟方法,对比分析冷、热二次风送风方式的优缺点.分析结果表明,采用热二次风送风能有效提高锅炉效率和炉膛出口烟温,减少二恶英的排放;采用冷二次风可以延长烟气停留时间,减少烟气中NOx含量.在实际运行操作中,应根据工程的实际...     

梯次利用电池储能电站经济性评估方法研究

电动汽车退运电池用于储能电站的经济性是业界关注的焦点。文章通过分析梯次利用电池储能全寿命周期成本,结合平准化成本(LCOE)分析原理,建立了考虑梯次利用电池运行特性和寿命特征的梯次利用电池储能平准化成本分析模型。将该模型应用于算例分析,并对比分析了梯次利用电池储能与新电池储能的平准化成本。在此基础上,探讨了影响风电项目LCOE的敏感性因素,分析了储能电站的充电来自弃风及增加政府补贴两种情景下梯次利用电池储能的经济性。     

动力汽车用锂电池热管理系统仿真分析

为了研究动力汽车用锂电池温度场分布,建立了单体电池及电池组仿真模型,通过实验与FLUENT软件模拟验证的方式分析单体电池温度场。通过仿真分析讨论电池组温度场,采用三种不同的进出风方式进行空气强制冷却电池组,分析了进出风口有倾角与无倾角的不同温度控制效果,结果表明带有倾角的进出风方式有利于降低电池组最高温度。采用电池组壳体侧面开孔方式进行电池组热管理,可有效改善电池组放电过程的温度分布均匀性。     

一种新型进气方式对燃料电池水管理效果的影响北大核心CSCD

为了同时解决燃料电池水管理中的干涸(dehydration)和水淹(flooding)问题,提出了一种主副流道分流式的阴极进气加湿方式,并用数值模拟分析了主副流道合流节点位置变化对燃料电池性能的影响,同时与应用非分流式进气加湿方式的燃料电池性能进行了对比。结果表明,分流式阴极进气方式可以同时降低流道内的干涸和水淹程度,从而提高电池性能;当入口处空气摩尔流量固定时,随着阴极流道上主副流道合流节点沿气体流动方向移动,电池输出电压先上升,达到最大值后,逐渐下降。