蓄热式热交换器效率评价与换向时间关系的定性分析

利用畜热器内温度固体前沿扩展模型,通过对理想活塞流蓄热式热交换器换热效率的评价．得出在蓄热器结构一定时,热交换效率与换向时间的相互关系．提出当换向时间小于某一值时,热交换器的换热效率可达极限效率．为蓄热式热交换器换向时间的选取和换热特性的进一步研究提供了一定的参考依据．     

蓄热式热交换器换向时间的确定

通过对蓄热式热交换器内部传热方程的数学解析,利用求得的温度分布规律和热交换效率的评价方法,在热交换器效率最高的前提下,得出了关于热交换器最佳换向时间的确定方法。     

蜂窝状陶瓷蓄热体热交换过程的数值模拟

将蜂窝陶瓷蓄热器的热交换方程转化为无量纲量的微分方程．并进行了数值计算。结果表明,对于蜂窝陶瓷蓄热器．其热交换温度效率和热效率,主要受二个无量纲即两个物理量群(无量纲时间、无量纲程度)的约束。通过对这两个物理量群的分析可以得出影响蜂窝陶瓷蓄热器传热效果的各种物理因素。     

工业锅炉房蒸汽蓄热器工程的优化问题

负荷的频繁波动及运行的低负荷水平是我国工业实际运行平均热效率远低于平均热平衡效率的主要原因。蒸汽蓄热器是根本上解决此问题的有效办法。在蓄热量方案设计中，使其容积最小化有助于克服蓄热器推广应用的障碍。借助于新编制的蓄热器必需蓄热量最小化的计算机程序，使获得最小的蓄热器容积及工程方案的优化成为可能。介绍了计算牟模型以及一个计算实例，计算结果显示了该程序能换到往往比手工计算的结果小得多的最小必需蓄热量，     

工程机械独立式冷却模块流动传热仿真对比

采用数值仿真方法建立了车用冷却模块数值仿真模型并进行了试验验证。在此基础上,对车用独立式冷却模块进行数值仿真研究,建立串联结构独立式冷却模块,研究进风口位置与数量对于冷却性能的影响;建立非串联结构独立式冷却模块,研究热交换器数量及其与风扇相对位置对于冷却性能的影响。分析结果表明:当热交换器与风扇以串联形式布置时,增加进风口数量对于冷却性能的提升不明显;当热交换器以单体形式与风扇非串联布置时,冷却性能有较大提升,且热交换器间的相对位置对冷却性能有一定影响。另外,从冷却效率分析,双热交换器非串联方案的冷却效率高于单热交换器非串联方案。     

温湿度对空气源热泵相变蓄能除霜系统特性影响

为明确空气温湿度对空气源热泵相变蓄能除霜系统除霜过程系统动态特性的影响,进行了室外环境温湿度对系统除霜特性影响的实验研究．结果表明,相变蓄能除霜可以有效保证除霜过程压缩机吸气压力035 MPa以上,高于系统低压保护设定值;温度一定时,随着室外空气湿度的增大除霜所需时间和除霜能耗逐渐增加;空气相对湿度一定时,除霜时间和除霜能耗随着空气温度的降低先增加后减少,其中-3 ℃工况下除霜时间最长和能耗最大．温湿度对除霜系统动态特性具有重要影响,相变蓄热器可有效提高空气源热泵除霜过程系统运行的可靠性,-3 ℃工况可选为设计除霜用相变蓄热器最不利工况．     

铝合金基体等离子喷涂绝热材料中间层的选择研究

一、前言 “铝合金基体等离子喷涂绝热材料中间层的选择研究”是属“绝热发动机材质研究”的子课题。提高发动机的热效率一直是人们研究的重要课题之一。采用高温陶瓷材料,就能提高气体燃烧温度、取消或减少冷却,从而提高其热效率。运用先进的等离子喷涂工艺,把陶瓷覆盖于发动机零部件上,如活塞、缸套、缸盖平面等,在一定程度上就能起到隔热和提高发动机热效率的作用,课题针对内燃中铝合金活塞的绝热问题,重点就选用何种材质适合作铝合金基体和陶瓷或金属陶瓷涂层之间的中间层问题进行了研究。     

并、逆流热交换器的流体出口温度算式

本文指出了现行的化工原理教材在热交换器的流体出口温度计算的论述上是不够严谨的,并推导出了并、逆流热交换器的流体出口温度算式。用此算式,不需试差,可直接计算出并、逆流热交换器的流体出口温度,与用传热单元——传热效率曲线法相比,其精确性要好,也不麻烦。     

变结构控制理论在船舶动力定位系统中的应用

介绍一种时间最优与变结构理论结合的控制方法，其方法是，控制开始以后，系统状态轨迹按时间最优运动，当系统状态轨迹运动到最后一段换向线，同时也是过原点的最优轨迹时，让换向线与最优轨迹分开，即采用一条过原点且与最优轨迹相割的直线作为换向线，这时系统状态将沿换向线运动到原点，用该方法设计的船舶动力定位系统控制器，结构简单、动态性能好，且具有一定的鲁棒性。     

蓄热器放热规律的实验研究

本文对蓄热器的放热规律进行了实验研究,提出了蓄热器放热特性的数值计算方法 建议工程上用较可靠的实验数据来计算不易测准的特性。根据此方法,分析了蒸发速率等特性的变化规律,发现蒸发速率不一定是随压力的降低而单调下降,显示出与前人不同的规律。 本文对此现象进行了分析,讨论了放热特性的多种可能情况,指出当蓄热器结构特性一定时,蒸发速率取决于放热时压降速度和当时的热力状态。实验所得出的规律与数值解规律相吻合。最后还进行了数学论证.     

套管式太阳能相变蓄热器强化传热数值模拟

因太阳能相变蓄热技术节约资源、保护环境,符合我国目前的能源发展要求,而受到研究人员的关注。而太阳能具有间歇性、不稳定等特点增加了其利用的难度。通过有限元数值分析方法对套管式相变蓄热器进行模拟,探究相变材料(phase change materials, PCM)在太阳能相变蓄热器中的作用。结果表明,添加膨胀石墨可大幅度提升太阳能蓄热器的蓄放热效率。相比于传统石蜡蓄热,在入口速度、环境温度等初始条件相同时,添加质量分数为20%的膨胀石墨的石蜡蓄热时长缩短了91.11%,起到强化传热的效果。该研究为研制太阳能热水器、高效换热器及建筑节能和其他领域的热能储存等提供重要参考。     

涡轮桨变速搅拌槽内湍流混合的实验研究

以NaCl颗粒在水中的溶解为例,对湍流状态下周期性变速旋转的（改变桨叶转向或速度大小,分别称为周期性换向搅拌和周期性依时搅拌）Rushton桨搅拌槽内的混合特性进行了实验研究,并与稳速搅拌进行了对比。实验过程中测量了不同搅拌模式、不同桨叶安装高度时颗粒的溶解时间,结果证明,搅拌槽底部的流型对NaCl的溶解有重要影响;桨叶安装高度对溶解速度的影响不大,周期性依时搅拌时的溶解时间比稳速搅拌时稍短,而周期性换向搅拌则能明显加快溶解速度,提高混合效率。     

汽油机活塞二阶运动分析及优化设计

为了降低活塞二阶运动并寻求优化措施,综合考虑裙部润滑摩擦状况、活塞体径向刚度、活塞体及缸套热态型面影响,建立某汽油机活塞组件动力学模型,采用数值仿真方法进行分析研究.从换向平稳性、运动平稳性、活塞敲击能和摩擦损耗4个方面对活塞二阶运动计算结果进行评价.分析在多种工况下（1 200、4 200、6 000 r/min）活塞裙部型线、配缸间隙和活塞销偏置对活塞二阶运动的影响,以敲击能和摩擦损耗为主要评价标准,提出相应的优化思路.结果表明：优化后的裙部型线使活塞的径向位移和角位移有一定幅度减小,径向位移最大值在3种工况下分别降低了22.2%、19.8%、21.2%,角位移最大值降低了12.9%、13.3%、23.6%;活塞对缸套的动态敲击力在优化后也有明显降低,为活塞整体优化提供可靠依据.     

再压缩与部分冷却二氧化碳布雷顿循环热效率对比分析

随着能源技术的迅速发展,超临界二氧化碳发电相关理论和技术的研究得到了越来越广泛的关注。为了探究各参数变化对热效率的影响,基于超临界再压缩二氧化碳布雷顿循环系统和部分冷却系统,进行热效率对比分析。以初压、初温、分流系数、预压压力和预热温度为变量条件,研究再压缩与部分冷却系统的循环效率变化规律,并对两系统各设备的?损以及系统最佳循环效率进行对比。结果表明,初温初压和分流系数对热效率有较大影响。两系统一定存在最优分流系数使得系统达到最佳效率;在一定条件下,初温越高循环效率越高,而初压越高循环效率先增大后减小。循环系统初温720℃,初压20 MPa以下时,部分冷却系统比再压缩系统拥有更高的循环效率,且回热器和冷凝器拥有较低的?损。     

湿喷机泵送系统换向液压冲击仿真研究

混凝土湿喷机在油泵换向时,由于外载荷的突然变化,泵送油缸的油压从高压转化为低压,同时油液的流向也发生急剧改变,将会产生较大液压冲击,瞬间压力超调达到40%以上.针对湿喷机泵送系统换向时存在较大液压冲击的问题,提出一种通过改变闭式泵换向时间,实现减小泵送换向过程液压冲击的方法.在综合考虑液压油的可压缩性和油管的动态特性的基础上,建立了泵送系统的数学模型和AMES im仿真模型,在不同液压泵换向时间的条件下进行仿真,得出泵送油缸压力随时间的变化曲线.仿真结果表明,增大闭式泵的换向时间,可以显著地减小泵送过程的液压冲击,压力超调量也明显减小,从而验证了此方法的可行性.     

应用热力学第一定律与第二定律对除湿转轮的除湿性能分析

讨论了能量第一定律和第二定律在除湿转轮中的应用,分析了除湿转轮在几何尺寸、运行状态一定的情况下能量效率和炯效率,并建立了除湿转轮的火用效率模型．以显热效率、潜热效率和除湿性能系数以及兜用效率作为评价指标,通过对除湿转轮的一维单通道传热传质模型实验分析了影响硅胶除湿转轮丸用效率及除湿性能的因素,研究了运行参数（处理空气进口湿度、温度及再生温度）对转轮除湿性能的影响．实验研究发现在近工况下,硅胶除湿转轮除湿性能系数在再生温度为100℃时为最佳,同时火用效率随着再生温度的升高而降低,在100℃时趋于平缓．研究同时表明提高进口处理空气的温度、湿度能够提高除湿转轮的显热效率和潜热效率,但是由于进口温度的升高导致空气的容湿能力提高而使得除湿性能系数降低．     

储能式平稳换向采油系统悬点载荷与效率建模

为解决油田抽油系统开采原油效率低、能耗大等问题,以抽油机系统为研究对象,建立抽油机动力学模型与效率模型,并利用该数学模型计算出该抽油机悬点载荷示功图与效率,进而提出一种新的动力系统传动方案,即利用弹簧组存储抽油系统减速换向惯性能量,抽油系统换向后加速起动时能量释放.结果显示:加入弹簧储能装置的电动机减小了电机工作状态转换之间的冲击,大幅节省系统能量消耗.本设计的抽油系统弹簧储能装置能够显著减小电机扭矩波动,缩短启动时间,减小电机发热,延长电机寿命.对比传统往复式抽油机有明显的改善,节能率达到10.46%.     

基于船-机-桨模型的船舶应急换向控制研究

中速柴油主机动力船舶通常采用应急换向快速制动避险,目前一般采用时间或转速等经验原则控制换向,但易造成主机焖熄或倒车响应不及时等问题。据此提出了一种基于船-机-桨模型的应急换向控制方法,由主机、螺旋桨和船体的推力耦合特性、船型和动力装置技术参数建立船-机-桨数学模型,并引入正车脱排后螺旋桨阻转矩时域值,当主机合排转矩能克服螺旋桨阻转矩及轴桨惯性阻力时,由模型计算输出换向合排标志控制应急换向。Matlab/Simulink仿真验证表明基于船-机-桨模型的应急换向控制方法可显著缩短紧急制动时间和距离。     

自由活塞膨胀机-直线发电机集成系统动力特性研究

为了提高车用内燃机余热能回收系统中膨胀机热功转换效率,通过试验与仿真相结合的方法,在压缩空气平台上对一台自由活塞膨胀机-直线发电机集成系统进行了试验研究,同时,基于MATLAB/Simulink软件搭建了系统仿真模型并进行了验证. 基于该仿真模型研究了活塞初始位移、活塞-动子连杆质量以及工作频率等对系统动力特性的影响. 结果表明:当仿真进气压力为 0. 188 MPa、工作频率为 2. 5 Hz 时,初始位移存在唯一值-0. 045 307 m,使得活塞以位移0点为中心做往复运动;当进气压力、工作频率一定时,活塞运动行程、速度峰值、加速度峰值以及指示功均随活塞-动子连杆质量增大而减小. 当系统启动时,工作频率应高于固有撞击频率f0 ,避免活塞对气缸顶面(或端面)产生撞击.     

椭圆管强化多管蓄热器的数值模拟

针对多管式相变蓄热器模型,运用CFD技术对相同横截面积的圆管、椭圆管外的1.5%石墨烯/石蜡复合相变材料的熔化、凝固过程进行仿真。在考虑自然对流的情况下,模拟结果表明：椭圆管的换热综合性能高于圆管;当内管中水的流速相同时,椭圆管的蓄放热效率分别比圆管高12.96%和9.20%。