土壤耦合热泵系统夏季运行工况的传热传湿数学模型的探讨

本文在Philip和DeVries多孔介质热湿耦合理论模型的基础上,从土壤中热湿迁移的机制出发,以修正达西定律和费克定律为理论基础,建立了非饱和土壤中土壤耦合热泵系统地下埋管换热器夏季运行工况的传热传湿相互耦合的数学模型.     

矿井回风换热器数值模拟

为了提高矿井回风换热器对热能的利用率,改善矿区冬夏季室内环境的舒适度,利用热湿传递的基本原理以及计算流体力学的基本理论,并运用Ansys Fluent连续相与离散相耦合模型对矿井回风换热器夏季热湿传递进行数值模拟,分析结果显示换热器内部空气的温度、速度分布和水滴出口温度与实测数据较吻合。该研究为优化设计矿井回风换热器模型提供理论依据。     

土壤源热泵地埋管群动态负荷模拟换热性能分析

建立了土壤源热泵地埋管换热器五根管群流固耦合全尺寸三维传热动态模型,结合实际工程的动态负荷对夏季放热和冬季吸热工况进行了一年期和十年期变负荷间歇动态模拟,分析了全年冷、热负荷平衡时管群之间的热干扰影响及土壤体温度变化情况。     

基于热作用半径的地埋管换热器储热特性研究

在理论推导热作用半径的基础上,对单U型地埋管换热器进行数值模拟与数据分析,结果表明不同运行方式、不同进口水温对热作用半径的影响并不显著。基于热作用半径理论,研究了地埋管换热器的储热特性,包括平均储热密度和储热密度分布,得出间歇运行能够增强土壤的储热潜力。土壤平均储热密度随进口水温的提高而近似线性增大。U型管累计散热量相同时,连续运行的地埋管周围土壤在近壁端储热密度均大于在间歇运行情况下的储热密度,远端则相反。     

竖直地埋管换热器热响应测试研究

介绍了竖直地埋管换热器热响应测试的数学模型、测试系统及测试方法。以株洲市某工程为实例,通过恒热流法对竖直双U型地埋管试验孔进行了热响应测试,得到了每米孔深换热量及岩土的热物性参数,为实际工程地埋管换热器的设计提供基础数据,并运用TRNSYS软件对换热过程进行了瞬时动态模拟,验证了测试的准确性。     

热湿地区办公建筑空调冷冻水变温调节分析

依据BIN能耗分析负荷计算方法,以广州为例,分析了热湿地区办公类建筑在不同室外气象参数下的负荷特点,并研究了在风机盘管加新风系统中冷冻水温度变化对末端空气处理设备全热、显热、潜热以及热湿比的影响,通过计算实例,给出了热湿地区办公类建筑分阶段变水温运行方案。     

地下室变风量恒温恒湿空调机组的研制与性能

本文针对地下室高热高湿的环境特点,研制了变风量恒温恒湿空调机组,对样机进行了机组性能实验及模拟地下室热湿环境的机组运行实验。设计了一套智能化模拟负荷发生器,在给定热湿负荷情况下,研究机组热湿负荷独立处理能力与运行特性。结果表明:机组循环风机的变风量可以调节机组的显热与潜热处理能力,机组热湿独立处理能力较好,误差在5%左右,可以定潜热变显热和定显热变潜热运行,房间温湿度控制效果良好,温度波动±0.2℃,相对湿度波动±3%。     

地下水流动对地埋管换热器的影响研究

基于单U竖直地埋管换热器的热渗耦合传热模型模拟分析了夏季工况下地下水流动对地埋管换热器的影响,发现有渗流土壤中随着地下水流速的增加,地埋管换热器单位井深换热量升高,出口水温降低,并且地埋管区域换热达到稳定的时间会缩短,而且使换热器换热达到稳定时能够保持较高的换热量和较低的出口水温。     

两种地埋管换热器热响应实验方法的比较

目前国内对于岩土热物性热响应实验的测试方法主要有"恒热流法"和"恒温法"两种,这二种试验方法应用都较为广泛,但也是目前争论最多的问题。结合实际工程,对同一口测试井进行两种测试方法的比对。对两种测试方法在测试过程中出现的问题进行分析,指出对于大中型的地埋管换热器项目应当现场进行岩土热物性测试,并进行地埋管的换热器的设计计算。     

除湿换热器串联换热器强化除湿降温性能实验研究

除湿换热器可以同时处理显热与潜热负荷,但由于吸附热的影响,存在热湿负荷处理不同步及显热负荷处理能力不足的问题。本文提出了在除湿换热器后面串联一个显热换热器对空气进行二次处理,搭建了实验台对除湿换热器串联换热器情况下除湿降温过程的动态性能进行测试,并且在实验中分析了水温、进风温度、湿度、速度等主要参数对除湿量、降温量、制冷功率、COP的影响。结果表明:增加显热换热器可以大幅度增加处理空气的平均降温温差,在除湿初期阶段效果尤为明显,同时系统的制冷量也明显提高。此外,分析各参数对实验结果的影响可知,冷水温度与热水温度升高都可以有效提高系统制冷量与COP,空气的温湿度升高会提升系统性能,空气流速变慢对系统平均除湿量与有效除湿时间有明显的提升。     

同轴型脉冲管制冷机中蓄冷器与脉冲管热耦合对性能影响的研究

同轴型脉冲管制冷机的特点是蓄冷器和脉冲管共用一个不锈钢壁面形成同轴结构,这样使其在结构上最为紧凑,但同轴结构会不可避免地形成蓄冷器和脉冲管内部气体之间的热耦合。借助一台U型脉冲管制冷机对脉冲管制冷机中蓄冷器和脉冲管热耦合的形成及其影响进行了初步的实验研究和分析。通过实验研究得到了蓄冷器和脉冲管壁面轴向温度变化曲线。在此基础上进行了热耦合的实验研究,以此来考察热耦合对整机性能的影响。初步的整机性能实验结果显示这种热耦合对改善制冷机性能是有益的。     

竖直地埋管单位井深换热量影响因素回归分析

基于单U竖直地埋管换热器的热渗耦合传热模型进行大量的数值模拟计算,并用SPSS统计分析软件对计算结果进行了一元和多元回归分析,从而对地下埋管换热器单位井深换热量的影响因素,诸如岩土热物性、地下水流动、地埋管参数、循环液参数和运行模式等的影响程度进行了研究。用一元线性和非线性模型回归得到了单位井深换热量与各个参数的关系式;用多元线性模型回归得到了单位井深换热量的预测方程式,并分析了各因素影响的重要程度,用于指导工程实践。     

土壤耦合热泵系统垂直埋管换热器性能影响因素的模拟分析

采用对钻孔内、外2个传热空间分别讨论的传热分析方法,建立土壤耦合热泵系统垂直埋管换热器传热的数学模型。模拟分析冬季换热过程中埋管周围土壤温度的变化,得出取热工况下地埋管换热器换热性能的影响因素。模拟结果将有助于提高热泵系统的循环经济性能。     

二滩水电站交通洞引风热湿交换特性现场测试

通过对二滩水电站地下交通洞热湿环境参数连续五日的测量,获得了大量基础数据,包括交通洞外的温度、湿度、风速及大气压,地下交通洞测点处的空气温度、湿度,测点处的湿壁面温度.测试数据表明:夏季运行时,地下交通洞对引入空气有良好的降温效果,在交通洞一定长度条件下,交通洞末端空气参数几乎不受室外空气参数影响,而主要受壁面温度影响.空气经过较长洞室的温降,进入洞内的温度和湿度基本都处于恒定状态.     

地埋管换热器变热流工况下换热模型及其试验验证

地埋管换热器实际运行时,热流总是变化的。为了研究变热流模型的正确性,本文讨论变热流下叠加原理在无限长线热源模型中的应用,以及此模型下地埋管换热器进出口水温的理论解。先保证热流恒定,对上海市某别墅地源热泵项目进行现场实测,将测试得到的相关参数作为已知。待岩土温度恢复到初始值时,进行变热流试验,通过变热流模型计算的进出口水温与实测的进出口水温比较,相对误差基本小于2％,最大误差不超过3％。     

人体呼吸道热湿耦合传递过程分析

环境的温湿度会影响人体呼吸道的热湿传递,在低湿环境中呼吸道黏膜会因缺水变得干燥.为了探究人体呼吸道热湿传递与环境参数的关系,本研究基于热湿平衡分析,计算人体呼吸过程中呼吸道壁面与空气气流的热湿传递量.结果表明:呼吸道热传递和湿传递都会受环境参数影响,热湿传递量随着温度和相对湿度升高而降低;当海拔越高时热湿传递量越大,呼...     

铝硅合金相变储热材料及储热换热器现状与展望

铝硅基相变材料由于具有储能密度高、热稳定性好、热导率高等优点,在潜热热能储存系统中具有良好的发展前景,回顾了铝硅基相变材料和相变储热换热器的研究现状,总结了常用铝硅基相变材料的主要热物性参数,认为深入研究相变储热换热器结构与强化传热机理、铝硅合金相变储热换热系统的储放热特性,探索铝硅合金相变储热换热器系统的几何参数、物理特征之间的相互关系是未来研究的重点。     

U型地埋管换热器热短路特性研究

针对竖直U型埋管地热换热器管间热短路问题,建立了U型埋地换热器三维传热模型,对地源热泵竖直型埋管地热换热器的热短路现象进行了量化分析,并对影响热短路的主要参数进行了模拟分析。研究表明,增大支管间距可减小热短路现象,但在加大钻井直径困难的条件下,增大管间距受限,所以效果不显著;但不同回填材料的导热系数对热短路的影响较大。因此,减小U型管地热换热器支管间热短路的有效措施是合理选择回填材料的导热系数。     

地下水渗流对地埋管周围土壤影响的模拟研究

文章利用商业建模软件GAMBIT和FLURNT对垂直地埋管换热器与周围土壤换热进行了数值模拟,区别于以往的纯导热模型,文章基于饱和多孔介质和地下水流动理论,建立垂直地埋管换热器三维模型,模拟地下水渗流对垂直地埋管换热器周围土壤换热的影响。主要通过三维垂直单U型地埋管换热器的热渗耦合模型,研究在地下水渗流条件下,对周围土壤的影响。     

热环境下人体穿着热湿舒适性研究

研究不同环境温度和环境湿度条件下,人体穿着不同服装时出汗量、皮肤温度、衣内温湿度、主观感觉等人体生理指标的变化。结果表明：①环境温度和环境相对湿度变化,所测得的各生理指标都发生显著变化,表明环境因素对人体热湿舒适性有很大影响;②热环境下具有良好的透湿透气性能的现行制式陆军夏服表现出良好的热湿舒适性能,而纯棉服装的热湿舒适性较差,尤其是在高温高湿条件下穿着时。因此对于夏季服装,透湿透气性好的服装穿着最为舒适。