地下水渗流速度对地埋管地源热泵系统的影响

以某体育场为例,建立地埋管地源热泵系统中长期运行模型,进行为期10年的系统模拟运算,得到该区域土壤温度场变化规律。结果表明:渗流速度对于地埋管地源热泵系统地理管换热器及土壤换热影响较大,地下水渗流速度为15 m/a时,运行3~4年后,换热井所在区域的土壤温度场将趋于稳定,由此可判断在地下水渗流较充分的区域,地埋管地源热泵有条件达到土壤冬夏季热量平衡。     

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。     

地源热泵地埋管换热器换热性能研究北大核心CSCD

地埋管换热器的换热性能对地源热泵系统的整体性能具有重要影响,基于传热理论分析及CFD模拟,能够快速精确地分析地埋管换热器的换热性能,提高地源热泵系统方案设计的准确性。本文建立了地埋管换热器的有限长线热源模型,分析了单个地埋管换热器的温度变化情况及单位长度换热量;通过CFD模拟分析了四个单U型地埋管换热器组合的传热特性,得到换热器及土壤的温度场分布,并研究了土壤的温度恢复特性。     

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。     

地源热泵单U型地埋管换热器的传热模拟分析

本文针对地源热泵单U型地埋管换热器的换热特性,建立了地埋管换热器的传热模型,模拟分析了不同的进口水温、不同的流速以及不同的回填材料对单U型地埋管换热器换热能力的影响,研究结果可为同类型的地源热泵项目提供参考和借鉴。     

地下水渗流对地埋管换热器换热的影响研究

为确定土壤源热泵中垂直单U型埋管方式下渗流对地埋管运行时周边土壤的温度波动及不同渗流速度对其换热的影响,采用整体求解法利用数值模拟软件参照大连某工程项目建立了地埋管三维非稳态传热模型,通过实验结果与模拟结果的对比验证其模型可靠性。对冬季有无渗流工况下运行的地埋管换热器进行数值模拟并将模拟结果进行比较分析。得出有渗流时地埋管换热产生的冷量不易集中在埋管侧,可解决土壤冷堆积问题并提高了埋管换热器换热效率的结论。冬季单位井深换热量增加33.4%,换热效率提高32.5%,有效减少系统初投资。     

土壤源热泵地埋管传热强化研究现状及其发展

分析了土壤源热泵技术特点及地埋管换热器的影响因素,指出地埋管换热器传热强化是地源热泵研究的核心问题之一,详细介绍了近十年来地埋管传热强化的国内外研究状况,在此基础上指出了土壤源热泵地埋管传热强化的最新进展和有待解决的关键问题。     

某污水处理厂气流组织模拟分析

土壤源热泵地埋管换热器中的传热过程是三维非稳态的传热,影响因素非常复杂。采用基于线源理论的单U形地埋管换热性能简易计算模型,利用正交试验法对地埋管换热性能的影响因素进行了敏感性分析。     

水平埋管换热器换热性能数值模拟研究

为进一步推广水平埋管式地源热泵系统的运用,以土壤毛管水理论为基础,结合数值仿真试验探讨了水平埋管换热器在不同地下水位深度、不同土壤类型、不同水平管换热器构造下的换热性能,通过对输出参数埋管出口水温、水平管延米换热量以及土壤温度场分布情况的分析,揭示了相关参数对水平管换热性能的影响机制.研究表明:随着地下水位线埋深变浅,...     

地源热泵地下埋管单管在大连夏季短时间运行的实验研究

介绍大连理工大学地源热泵系统工程的实验装置.由于单管换热的换热特性是研究地源热泵地下埋管特性的基础,所以在本实验中采用电加热器控制单管的进口水温,使其保持恒定,得出75 m埋深地下换热器夏季2小时短时间单独运行时在不同进口水温和水流量情况下的换热特性.     

影响竖直埋管单位孔深换热量的因素分析

地下换热器是地源热泵的重要组成部分,竖直U型管是最常见的地下换热器形式。运用地热之星,计算和模拟了山东省某地区实际工程地源热泵空调系统。讨论和分析了循环液进出口温度,土壤热物性,换热器结构,地埋管管径对单位孔深换热量的影响,整理分析得出的上述因素对单位孔深换热量的影响,可以作为实际工程优化设计的依据。     

水冷套管式CO_2气冷器的设计及实验研究

本文设计了一台CO_2套管式气冷器并对其进行了换热特性的实验研究。该气冷器采用逆流三重套管,CO_2在内管流动,冷却水在内外管间流动。实验研究了不同CO_2质量流量、入口压力和冷却水温度对传热系数、换热量和换热器效能系数的影响。实验结果表明,随着CO_2质量流量的增加,传热系数和换热量均呈先增后减的趋势,换热器效能系数逐渐减小;CO_2质量流量不变时,传热系数、换热量和换热器效能系数均随气冷器CO_2入口压力的升高而逐渐增大;随着冷却水温度的升高,传热系数、换热量和换热器效能系数均逐渐减小。     

空调器用换热器的换热量衰减率测试方法

为了快速评估空调器用换热器长期运行后的换热量衰减情况,本文提出一套通过测试换热器加速积尘前后的换热量来预测其换热量衰减率的测试方法。该测试方法中,采用负反馈模式精确调节换热器迎风面的粉尘浓度,能够在加速积尘时间内维持换热器迎风面粉尘浓度的稳定性;通过对加速积尘循环空间与换热量测试风道进行一体化设计,能够在不需要移机时实现加速积尘与换热量测试之间的切换。在入口空气温度为45℃、流速为1. 5 m/s,入口水温为21℃、流速为0. 5 m/s的工况下对该测试方法的可靠性和一致性进行了验证,结果表明:换热器迎风面粉尘浓度能够稳定维持在目标浓度120 mg/m3,波动范围在±20%内;对4种具有不同结构的换热器样件进行了多次换热量衰减率测试,其换热量衰减率相对偏差均在±10%之内,表明该测试方法具有较好的一致性。     

Analytical investigation of two different absorption modes: falling film and bubble types

The objectives of this paper are to analyze a combined heat and mass transfer for an ammonia–water absorption process, and to carry out the parametric analysis to evaluate the effects of important variables such as heat and mass transfer areas on the absorption rate for two different absorption modes — falling film and bubble modes. A plate heat exchanger with an offset strip fin (OSF) in the coolant side was used to design the falling film and the bubble absorber. It was found that the local absorption rate of the bubble mode was always higher than that of the falling film model leading to about 48.7% smaller size of the heat exchanger than the falling film mode. For the falling film absorption mode, mass transfer resistance was dominant in the liquid flow while both heat and mass transfer resistances were considerable in the vapor flow. For the bubble absorption mode, mass transfer resistance was dominant in the liquid flow while heat transfer resistance was dominant in the vapor region. Heat transfer coefficients had a more significant effect on the heat exchanger size (absorption rate) in the falling film mode than in the bubble mode, while mass transfer coefficients had a more significant effect in the bubble mode than in the falling film mode.     

圆柱型翅片管换热器变工况传热性能模拟与分析

基于分排参数模型,本文建立了圆柱型翅片管换热器的性能仿真计算模型,对换热器的传热性能进行计算,并进行实验验证。结果表明:换热量的平均相对误差最大,为6.31%;出风干球温度的平均相对误差最小,为0.61%。计算所得各性能参数与实验值吻合良好。根据仿真模型,对不同制冷工况下的换热器进行计算,研究了循环风量、水质量流量、进风干球温度以及进水温度的变化对换热性能的影响。分析换热器的变工况特性可预测其非设计工况下的换热性能,并为换热器的运行工况调节提供依据。     

涂抹式表面蒸发冷却换热器性能的实验研究

提出了一种在盘管换热器外表面进行涂抹布水的蒸发式冷却形式。通过实验,分别研究了涂抹水量和转速、换热盘管管径、换热盘管长度、换热器的工作冷却水流量以及空气含湿量等因素对换热性能的影响。实验得出空气含湿量每提高 1%,单位面积换热量下降 2%左右。分别对三个不同规格的换热器进行了五种工作流量的对比实验,给出了换热器制作规格及其工作流量的优化建议。     

What dominates heat transfer performance of hybrid nanofluid in single pass shell and tube heat exchanger?

Influence of nanoparticle volume concentration and proportion on heat transfer performance (HTP) of Al₂O₃ – Cu/water hybrid nanofluid in a single pass shell and tube heat exchanger is analyzed. Multiphase mixture model is adopted to model the flow. Three-dimensional governing equations and associated boundary conditions are solved using finite volume method. The numerical results are validated with the experimental results. Results indicate that optimized nanoparticle volume concentration and proportion dominate HTP of hybrid nanofluid. Heat transfer coefficient and Nusselt number are monotonic increase functions of nanoparticle volume concentration and proportion. The percentage increase in heat transfer coefficient of hybrid nanofluid is 139% than water and 25% than Cu/water nanofluid. At higher Reynolds number, the increment in Number of Transfer Units (NTU) between water and hybrid nanofluid is close to 75%. Maximum enhancement in Nusselt number for hybrid nanofluid exceeds 90% when compared to nanofluid (Al₂O₃/Water nanofluid). Consequently, highest heat transfer performance is attained for hybrid nanofluid systems. Effectiveness of heat exchanger increases almost to 124% when hybrid nanofluid is employed. We show that it is higher than water as well (conventional coolant). Results are expected to be helpful in further industrial-scale deployment of nanofluids, which is an area that is currently relevant for ongoing academia-industry partnership efforts worldwide.     

滴形管换热性能的实验研究

采用特殊形状和表面的管子是最为常用、有效的强化换热手段。本文基于滴形管换热器回收天然气锅炉排烟余热,提出了烟气侧的换热系数实验关联式。通过改变换热管间的排列间距,在不同烟气流量下,对圆管和滴形管的换热性能及影响因素进行了分析。与实验数据比较,验证了实验关联式可正确反映凝结换热的特性。结果表明:不同烟气量通过滴形换热管的压损小于圆管,约为圆管的0.33~0.38倍;烟气温度降大于圆管;冷却水通过滴形管的温升高于圆管;换热系数滴形管比圆管的提高约7%,表明滴形管的换热性能优于圆管。因此对于有凝结换热过程发生时,滴形换热管具有强化换热的作用。     

平行流蒸发器冷凝水排除问题研究

平行流换热器因其结构紧凑、换热效率高,被当作冷凝器广泛地应用于汽车空调系统。近年来,又作为蒸发器被应用于家用空调器。但是,平行流蒸发器的冷凝水排除问题限制了其在家用空调器的应用发展和普及。本文针对家用空调器用的平行流蒸发器的冷凝水排除问题进行综合性评述,系统讨论蒸发器材料表面特性、蒸发器布置及导流、蒸发器内通道均流等因素对冷凝水排除的影响。