土壤源热泵水平螺旋地埋管换热器换热性能研究

通过建立水平螺旋地埋管与回填材料以及土壤的三维换热数学模型,对水平螺旋地埋管换热器的换热性能进行研究。对影响水平螺旋地埋管与土壤之间换热性能的因素进行分析,包括水的流速、进口水温、螺旋环径、相邻环中心间距、回填材料等。研究结果表明这些影响因素对换热性能（单位管长换热量和单位土壤长度换热量）有着不同程度的影响。     

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。     

基于LabVIEW与PLC的土壤热物性测控系统设计与实现

为了在土壤热物性测试过程中精确的进行数据采集和仪器设备自动化智能控制,通过运用LabVIEW的VISA串口通讯技术与互连接口技术及PLC的自由口通讯技术,开发了土壤热物性测控系统。该系统实现了LabVIEW与PLC之间数据实时传输,完成数据采集与设备控制,并快速准确的将试验数据保存到数据库中。测控系统在测试过程的智能反馈控制与远程监控功能保证了系统的稳定运行和精确测量,同时也降低了测试人员的劳动强度,大大的提高了测试效率,对真实的反应地下换热能力具有重要的意义。     

水平蛇形地埋管与土壤换热数值计算模型与实验结果对比分析以及变系统加热量对水平蛇形地埋管换热性能的影响

采用热响应实验方法,在系统流量相同的前提下,改变热响应实验的加热量运行埋深2.2m层的水平蛇形地埋管系统。还建立了与实验工况之一条件一致的水平蛇形地埋管与土壤换热耦合数值计算模型,利用CFD软件求解,比较分析埋深为2.2m层水平蛇形地埋管与土壤换热数值计算工况和实验工况,发现数值计算结果与实验结果吻合较好,从而证明实验结果是可用的。比较在相同流量不同加热量的实验工况下单独开启2.2m层水平蛇形地埋管与土壤换热数进出口水温、土壤平均传热系数K随时间的变化,得出一定的变化规律和参考数据。     

稳定运行的土壤源热泵系统管群内、外土壤温度场对比分析

基于上海某工程实例,对长时间(≥10h)稳定运行的土壤源热泵中央空调系统单U型地埋管换热器外壁土壤温度场、管群内土壤温度场、管群外土壤温度场变化进行全年测试,并对三种测试数据做了对比分析。测试结果表明:管群外浅层土壤(深度≤25m)温度一年四季变化波动比较大,且地下浅层土壤温度出现最高月份相比于地上环境出现最高温度的月份存在一定的延迟性;管群内的土壤温度会随着系统的长时间稳定运行呈现升高趋势,使地埋管换热器表面与周围土壤之间换热温差减小,导致换热效率下降。通过数据对比分析发现,对于冷负荷明显大于热负荷的建筑采用土壤源热泵系统,若长时间连续稳定运行对地埋管与土壤之间换热造成的影响夏季明显高于冬季。研究结果表明,适当增加钻孔间距、对地源热泵系统采取间歇性运行的模式对加强地埋管换热器与土壤之间的换热至关重要。     

地源热泵系统水平埋管间距的确定

采用 ANSYS 有限元方法对水平埋管与土壤之间的换热进行分析,求出水平埋管的热扰动半径和埋管间距,并用成都建筑节能中心地源热泵系统运行后的实测数据进行对比分析加以验证,得到较准确的符合成都地区地质状况条件的水平埋管间距。     

高压低温换热贮罐换热性能仿真计算

设计了一种高压低温换热贮罐,配合斯特林制冷机可用于获取和贮存20 K@35 MPa冷氦气,在无液氢的情况下具备液氢温区试验能力,以满足液体火箭冷氦增压系统实验的气源要求。对该贮罐进行了漏热分析,得到贮罐漏热量。采用Solidworks和Matlab对预冷过程和换热过程进行仿真计算与分析,得到预冷时间和换热时间分别为3小时和47小时。     

环形正负电子对撞机大型探测器超导磁体虹吸实验初步研究

对环形正负电子对撞机大型探测器超导磁体拟采用的低温虹吸实验进行了研究,通过液氮虹吸实验发现了倾斜角度对虹吸换热效果的影响。热虹吸管在15°时换热效果最佳(最大换热温差在4 K内),倾角增大,热虹吸管冷热端温差逐渐增大。对液氦虹吸实验装置进行设计和搭建,并进行了初步探索,研究发现蒸发侧热负荷为0.5 W时,管路换热温差为1.2 K,且装置本体漏热为0.5 W。     

闭式冷却塔换热盘管数值模拟

对闭式冷却塔换热盘管进行数值计算是基于CFD(Computation Flow Dynamics)的两相流技术。本文采用DPM模型,通过给定管壁线形热流、换热盘管压降,对闭式冷却塔换热盘管进行FLUENT模拟,模拟与测试结果十分接近。最后进行了对比模拟,分别得出了喷淋水量、空气质量流量、空气干湿球温度对闭式冷却塔换热盘管换热性能的影响。     

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。     

复合材料点阵夹芯结构的耦合换热及热应力分析

采用数值模拟对复合材料点阵夹芯结构的传导辐射耦合换热及其产生的热应力问题进行了研究。通过孔洞辐射的计算方式,分析了结构内部辐射对于传热机制的影响,并探讨了纤维柱及材料发射率等因素对辐射换热强弱的影响;最后,分析了结构在耦合换热作用下所产生的热变形和热应力。数值结果表明,当温度在350℃左右时,碳纤维点阵夹芯结构的辐射换热效果明显,且温度越高其差值越大;纤维柱对辐射换热的贡献不大;材料的表面发射率越大,夹芯结构的辐射换热能力越强。在上下面板固支情况下,热应力场主要分布于上面板及纤维柱与上面板相接触的根部,增强辐射换热,可减小根部的最大热应力。     

地温规律及其可恢复特性增强传热研究

利用间歇过程,恢复地下温度,弥补土壤传热慢特点。在地源热泵地能应用中,提高地下换热能力,减少井数,最大地发挥每一换热单元的换热能力。实验是在建造的两口分别为100m和200m竖直换热井的地漂热泵系统上完成,并分别进行了自然状况地下温度分布、连续运行地温变化规律和间歇性地温变化规律的试验研究工作。着重对间歇性恢复过程地温变化趋势进行了研究。间歇时间可以改变温度变化规律和趋势,实现更佳的热泵运行工况。因此,文中提出的可控间歇技术对未来发展利用地能供热供冷系统具有重要意义和应用价值。     

变对流换热系数时针状肋片中的传热分析

本文以针状肋为研究对象，对换热系数沿长度方向变化时肋片中的传热进行了分析与求解，并提出了当量换热系数的概念．使变换热系数问题可转化为常换热系数问题来分析．文中还给出了对变截面的肋片进行数值求解得到的结果．     

家用电冰箱管线式冷凝器空气侧换热的研究

本文系统地研究了影响冰箱管线式冷凝器换热的各主要因素。试验表明,(S/D)w是影响散热的最重要因素;冷凝器与垂直平面的倾斜角θ对换热有较大影响,在其它条件不变的情况下,选用θ≈4°时可使冷凝器换热性能提高15％左右;(S/D)_T对冷凝器管外侧换热能力的影响不大,故设计时宜取较小的值;在实验范围内L对换热的影响并不十分显著,过小的L值会使换热恶化,L过大则影响冰箱的紧凑性。本文首次关联了影响管线式冷凝器空气侧换热的各主要因素,提出了供设计用的计算关联式,对此类冷凝器的设计有指导意义。     

潜热型功能热流体的制备及其传热和流动特性研究进展

介绍了我们近年来对潜热型功能热流体制备、流动和强化换热特性的研究.潜热型功能热流体换热能力比普通流体强,其强化换热的物理机制为:相变颗粒为分布内热源或热汇,相变颗粒的存在改变了流体的温度分布;自研潜热型功能热流体可看成牛顿流体,摩擦阻力系数符合64/Re关系,粘度约是水的5.57倍,优于国内外文献中报道的同类材料的粘度.由于存在相变,相同换热量下泵耗比水小,实际应用的经济性和可行性较好.     

基于测试工况下的四川青川地区地源热泵系统 地埋管换热性能分析

通过热响应测试,对四川青川地区某工程场地地质和地埋管换热情况进行了勘察及测试分析。地勘结果表明地下渗流对地下换热有明显影响,获得各测试工况动态负荷下的地下动态换热性能。从测试数据可以分析得到,冬季状态下进行夏季的热响应测试会影响地下换热器的换热性能,并提出了出水管保温等处理措施。根据工况和运行数据分析,提出了合理认识单位井深换热量的重要性。     

超临界甲烷在印刷电路板换热器中加热过程模拟

印刷电路板换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)是一种新型微通道换热器,其换热的高效性和集成性非常适合用于LNG接收站的中间流体换热器(IFV)中。对超临界甲烷在PCHE中的对流换热进行数值模拟,研究了质量流量、入口压力、热通量及通道形状对微通道内甲烷换热系数的影响。结果表明,表面换热系数随温度的变化先增大再减小,并在假临界温度处达到最大值;PCHE半圆形通道内的换热特性高于普通圆形通道;其换热系数随流速的增加而增加;随热流密度的增加而增加;压力对换热特性的影响与介质所处的温度区间有关。     

真空冷凝锅炉管束效应研究

试验对真空冷凝锅炉中的叉排水平换热管的管束效应进行了研究。为了解真空锅炉中冷却水流速、进出口温度、热通量、不凝性气体等参数对管束效应的影响规律,试验设置了不同的工况,得到换热管束中各单管的冷凝传热系数,结果呈现出一定的规律。分析试验结果得出,真空环境下的叉排管束冷凝换热规律与Nusselt模型相差较大,当热通量较大时,模型预测值偏低。不凝性气体含量的多少对换热效率的影响很大,当含量增加约100%时,冷凝传热系数降低约70%。叉排换热管束第5、6排处于换热薄弱地带,对其进行强化换热如在第5、6排管加装翅片或将其换成强化管等,以提高局部冷凝传热系数,从而提高管束整体的传热系数和锅炉的换热效率。     

强激光作用下生物组织热损伤问题的研究

详细阐述了强激光对生物组织的影响以及热损伤原理 .讨论了如何建立合理的生物组织热损伤换热模型 ,并根据数值模拟解与热损伤实验数据的比较 ,再进行模型识别 .理论与实验相结合的方法去解决热损伤问题     

地源热泵地埋管热短路问题的研究

地源热泵系统研究的重点和难点在于地埋管换热,归纳了影响地埋管换热诸多因素,认为受管内流体与土壤温差、管内流态、供回水管间距、回填材料导热系数、运行时间长短等因素影响,通过对单U地埋管换热性能的数值模拟,对比分析了保温地埋管、非保温地埋管、不同保温管长度及不同运行工况下换热情况,比较分析的结果表明,保温地埋管换热能力要高于非保温管,保温管长度要适宜,不同运行工况对地埋管进出口温差和换热量影响不同。