基于响应面法的油田蓄热式加热炉燃烧器优化设计

为提高水套加热炉热效率,降低污染物排放浓度,设计适用于油田水套加热炉的蓄热式燃烧器,并确定最优结构参数。基于响应面法采用三因素五水平的中心复合试验设计和岭嵴分析方法,通过数值模拟分析加热炉燃烧器燃料气喷口与二次空气喷口之间相对高度、二者之间径向距离和二次空气大直径喷口间夹角三因素对辐射管内NO浓度的影响机制,确定燃烧器最优结构参数。结果表明:二次空气大直径喷口间夹角的变化对响应值的影响最为显著,较小的夹角能够获得更均匀的温度分布和更低的NO排放浓度(体积分数);采用优化后燃烧器的加热炉NO浓度明显降低,理论热效率也有一定提高。数值模拟结果与建立的响应函数模型预测值基本一致,采用响应面法优化水套加热炉蓄热式燃烧器结构的方法是可行的。     

蓄热式加热炉的传热及流动特性研究概述

较之传统加热炉,蓄热式加热炉在炉内传热和流动特性上具有鲜明的特点,其影响因素众多,实际情况复杂,在设计与运行中常通过改变结构参数与运行参数的方法对其进行调节控制。掌握其影响因素与生产能力的内在关系,对于保证炉内工件加工质量和节能降耗具有重要的指导作用。     

旋流器应用于小功率蓄热式燃烧器的研究

采用实验测试与数值仿真相结合的方法,对旋流器应用于小功率蓄热式燃烧器进行研究。介绍实验系统,分析火焰形态、炉内温度特性和烟气排放。建立燃烧器模型和加热炉模型,通过数值仿真研究了过剩空气系数、空气预热温度、换向时间等因素对燃烧过程中压力分布、温度均匀性的影响。结果表明：随着燃烧持续放热,火焰由淡蓝色逐渐变为透明状,高温烟气在炉内均匀弥散,炉内传热得到加强。过剩空气系数影响着燃烧器内气体混合及压力分布,增加空气量可使火焰长度变短。提高空气预热温度对促进燃烧有很大作用,同时能在更短的时间内达到最高温度。换向时间对炉内温升时间影响不大。在一定的范围内增长换向时间避免了频繁切换,炉内温度有所提高,但是过长的换向时间弱化了气流的混合,导致排烟区域温度降低,降低了炉内的温度均匀性,空气预热温度易出现低值。换向时间短时空气预热温度随时间分布较均匀,但易造成炉内压力波动频繁,炉内温度不易稳定。蓄热式燃烧技术具有低NO_x排放的特点,除火焰区域外,炉内及排烟烟道中的NO_x体积分数均在40×10^-6以下。     

集热蓄热空间优化设计研究

集热蓄热墙和附加阳光间这两种被动式太阳能技术,都使用了集热蓄热空间,能够高效地利用太阳能,这种空间可以有效解决部分建筑采暖问题。将集热蓄热空间模式化,并结合不同的模式给出不同的优化策略,可以有效地推动集热蓄热空间在设计中的应用。文章将集热蓄热空间分为构造空间、过渡空间和活动空间三种模式,其中在构造空间模式和过渡空间模式优化设计时,应尽量减小空气间层宽度,活动空间模式在优化设计时可在蓄热墙体外侧设置保温层。     

蓄热式高温空气发生器冷态实验研究

介绍了基于换向式蓄热燃烧的高温空气发生工艺，并进行了冷态实验。结果表明调节鼓风机和排烟机的开度，可调节高温空气流量，分流出口处空气流量调节范围0－0.102m^3/s，分流出口处空气压力调节为0－210Pa。     

蓄热式电供暖技术经济性分析

介绍了蓄热式电供暖的研究现状,分析了蓄热式电供暖的原理及特点。对蓄热式电供暖、普通电供暖方式的经济性进行了比较,前者的经济性较好。     

同心套管式相变蓄热装置凝固过程的数值模拟

针对同心套管式相变蓄热装置模型,利用计算流体力学软件FLUENT中凝固/融化模型模拟了以硬脂酸作为相变材料时的凝固过程,在考虑液相区自然对流情况下得到了蓄热装置与热媒体耦合问题的温度场、液相体积分数随时间的变化情况,并分析了相变界面的变化规律.本文中的模拟结果与文献中的实验结果相对照吻合,具有应用的可行性.     

相变蓄热构件传热强化及其对轻质墙体蓄热性能提升研究

本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材料的完全熔化时间和构件表面温差作为评价依据,分析构件内部不同参数肋片的强化传热机理并优选出最佳肋片参数;以深圳地区为例,从相变材料的用量和相变温度对相变蓄热构件的使用效果进行优化,比较了肋片在相变蓄热构件提升2种轻质墙体蓄热性能上的差异。结果表明,长而薄的肋片在适宜的肋片间距下能够提升石蜡温度场和流场变化的协同性,增强传热速率;在不影响复合墙体对室外热扰延迟时间的前提下,肋片的添加使加气混凝土复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了44.8%和26.3%,聚苯板复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了20.8%和52.9%,肋片对聚苯板复合墙体的有效蓄热量和蓄热能力的提升效果较好。本文的研究结果能够为相变蓄热构件的设计和应用提供参考依据。     

斜坡式防波堤的结构优化设计

本文通过工程实例,根据规范并结合水力模型试验结果,详细说明斜坡式防波堤的结构设计要点和优化方法。     

蓄热式电锅炉供暖工程设计介绍

该工程采用直热式和蓄热式电热锅炉联合供暖方式，介绍了方案选择，设备选型，锅炉运行方式，锅炉房工艺布置和供暖负荷计算。该工程可以充分利用低谷电蓄热供暖，实际运行效果良好。     

高压引射式燃烧器的计算与工况分析

本文提出高压引射式燃烧器的基本计算公式与计算结果，燕进行工况分析，确定各种因素对工况的影响程度，上述工作由微机完成。     

基于自然通风和蓄热耦合作用下的节能分析

本文采用CFD软件对西安地区某一居住建筑室内流场进行数值模拟,通过模拟结果优化室内空间布局从而增大自然通风量。利用DeST-h软件对优化前后的全年累计冷/热负荷进行动态模拟,分析通风量对能耗的影响;在通风次数一定的情况下,模拟分析复合墙体的材料和结构类型对能耗的影响。结果表明,在利用自然通风和蓄热耦合原理降低建筑能耗的过程中,增大通风量的节能效果优于改变墙体的材料;外保温的节能效果优于内保温;在优化墙体的材料方面,重型墙体结构的节能效果优于轻型墙体结构,其中,内隔墙材料的优化对节能效果最为显著。     

武警某小区电锅炉蓄热式供热设计

１．热源设备的选择１．１蓄热式电锅炉在执行优惠的基础上，实行峰谷分时电价。（根据皖经贸字〔２０００〕７１号，皖经贸电力〔２００１〕１号）平峰价０．４０元／度，高峰电价０．７２元／度，低谷电价０．１６元／度。１．２设备初投资比较（５０００m２采暖面积）１．３     

新型平板热管蓄热装置固—液相变过程数值模拟

本文建立了新型平板热管相变蓄热装置的模型,利用数值模拟软件Fluent 6.2.16对以石蜡作为相变材料的融化过程进行了详实的研究,得到了相变材料的温度场和液相体积分数随时间的变化情况,分析了相变界面的变化规律。同时对不同翅片尺寸、不同传热温差下的传热情况进行了对比,得到了其对传热过程的影响规律。     

相变蓄热电加热地板的应用可行性分析

介绍了相变蓄热电加热地板供暖的特点和发展，通过数值模拟计算了相变蓄热电加热地板供暖在北京、上海等地的应用效果，分析了技术可行性，并将该种供暖方式与其他供暖方式进行了比较。     

两种洁净室的优化设计

依据数值模拟结果,分析了两种洁净室的气流组织和污染分布特性,得出了优化设计参数。     

蓄热式换热器的仿真模拟与研究

本文根据蓄热式换热器的特点建立起相应的数学模型,并且通过仿真软件对数学模型进行计算,根据得到的结果,分析了换热器长度和迎面风速对换热器效率的影响。计算结果表明,换热器的效率随着换热器长度的增加而提高,但是到了一定长度以后,换热器效率随长度的变化不明显,此长度为换热器的优化尺寸,而换热器的效率随风速的增大而显著减小,确定流动风速时应该考虑风机匹配的问题。     

苏州河水闸工程大跨度箱形底板结构优化设计

针对苏州河河口水闸工程中的大跨度箱形底板设计中遇到的困难,利用三维有限元对底板结构进行计算分析。建立了整体三维有限元模型,通过分析初步计算结果指出本工程底板不宜采用预应力配筋方案。而后将底板从整体模型中抽取出来建立模型,对外侧板厚度、填充混凝土长度及横隔舱室的数量对底板应力水平的影响进行了计算分析,得到这3个参数的最优取值范围。两个模型的计算结果均说明优化后方案在不增加底板自重的情况下极大地降低了应力水平。