城市原生污水冷热源的应用与设计研究

以哈尔滨市某宾馆城市污水冷热源工程为实例分析了应用污水的要点,对污水利用造成对污水的影响作了定量分析,探讨了几种污水取水方法与工艺,并对其做了初步设计,针对该工程分析设计了污水取用方式及免费生活热水供应,为城市污水冷热量的利用提供了设计研究参考.     

城市原生污水源热泵系统运行工况与参数特性

基于工程实践,在一定的技术背景条件下,对污水源热泵系统的制热、制冷工况及特征参数做了全面测试,包括供暖空调效果、水源侧运行参数、系统能耗水平、典型工况等,得到各类运行参数特性曲线.研究表明,热泵系统运行效果良好,水源侧温度保持在7℃以上,全系统制热系数大于3.5,制冷系数大于4.0,典型水源工况为7.5～3℃.对污水源热泵系统设计与评价有参考意义.     

换热管内污水湍流流动沿程阻力特性研究

针对污垢沉积引起换热管阻力变化的问题,建立了换热管内污水流动阻力变化的数学模型.本文提出管内污水流动的沿程阻力系数为洁净状态下换热管内污水的初始流速和时间的函数模型。基于此模型,通过理论推导获得了换热管内污水流动的沿程阻力系数表达式,分析了不同流动状态下沿程阻力系数的影响因素。通过试验获得了换热管污染后管内沿程阻力系数的半经验公式。结果表明:在考虑污垢底层影响时,管内污水流动的沿程阻力系数与洁净状态下管内污水初始流速和运行时间有关;该关系可用粘性底层的厚度和污垢厚度来表示。     

导热塑料盘管蓄冰槽外融冰取冷动态特性实验

在名义蓄冷量为63．3kW的导热塑料盘管蓄冰槽实验台上研究了外融冰取冷的动态过程,在给定取冷强度下,分别考察了取冷进出口模式、鼓气扰动、初始蓄冰量、取冷水流量变化等因素对蓄冰槽融冰性能的影响,为设计同时具有高蓄冰率和低出水温度的蓄冰槽提供厂参考。     

软测量技术在凝汽器真空特性模型中的应用研究

分析了软测量技术的原理、类型、建模方法及流程等内容,给出了凝汽器真空的软测量模型。以300Mw机组凝汽器运行数据为基础,通过分析影响凝汽器真空的各种因素,获取了建立软测量模型的辅助变量,并利用最小二乘方法建立了具体的凝汽器真空特性软测量模型。该模型以在现场投入实际应用,运行效果良好,能到满足用户的实际需求。     

软碳电池储能电站低温特性的实验研究

研究了电池内阻及制造工艺两方面对锂电池低温特性的影响,在已有锂电池的基础上提出一种新型结构软碳——球型结构软碳作为负极材料,制备锂电池并通过实验验证其对低温性能的影响。实验证明,软碳材料电池具有优秀的低温性能,这为扩大锂离子电池的应用范围提供了可能。     

新型尾缘涡冷-冲击结构流动换热特性分析研究

设计了一种新型尾缘结构。通过采用双重涡冷双重冲击的方法,最大限度地利用冷却气流,提高整个尾缘的换热能力。在优化圆形截面通道结构过程中,试着通过改变通道横截面积来减少压力损失,通过几种方案比较,认为只扩大出口面积效果最佳。     

纵向节距对锯齿螺旋翅片换热管特性影响的试验研究

锯齿螺旋翅片管是在连续螺旋翅片管基础上发展而来的强化换热管型,具有易于制造、翅化比大,换热系数和翅片效率更高等优点,在大型气体换热设备中具有广泛的应用前景.为获得管束布置结构对锯齿螺旋翅片换热管特性的影响,在分析其影响机理的基础上对9个锯齿螺旋翅片管错列管束进行试验研究,获得纵向节距S2对锯齿螺旋翅片管束换热与阻力特性的影响规律,并提出相应的关联式.试验结果表明:在相同雷诺数Re和管束横向相对节距S1/do下存在最优管束纵向相对节距S2/do使得翅侧努塞尔数Nu与综合换热性能j/f(Colburn传热因子与摩擦因子比值)最大;翅侧欧拉数Eu随S2增大而减小;在试验研究的S2/do=2.41～3.07范围,选取较优S2可使管束翅侧Nu数提高6%且Eu数稍有减小,管束j/f可相应提高约7%.     

冷态工况下变截面管气泡泵提升特性试验研究

目前气泡泵的驱动方式主要采用电加热,此过程运行周期长、操作复杂、数据误差较大、不利于探究气泡泵运行特性,针对这些问题本文采用气体输入法对变截面提升管气泡泵提升性能进行冷态模拟,探究不同截面形式下气泡泵提升性能。试验表明:在气体流量为5~10L/min时变截面管提升性能较佳,且冷态试验曲线的拐点进一步验证了弹状流趋势下液体提升量最高的论点;冷态对比分析中,气体流量在5~15L/min时变截面提升管提升效率高出19%,为气泡泵进一步优化设计提供方向,拓宽了气泡泵研究范围。     

环路型脉动热管启动特性的试验研究

建立了部分可视化的环路型铜管-乙醇脉动热管试验台,通过合适的管路布置实现不同的环路数目,试验通过动态数据采集和对管内流型的观察,研究了不同环路数目、充液率、倾斜角度和加热量情况下无重力和逆重力运行的启动特性以及环路数目对传热性能的影响.结果表明:当脉动热管运行时,在相同加热功率下,热阻随着环路数目的增加而减小,在相同环路数目下,热阻随着加热功率的增加而减小;超过一定环路数目并且加热段有适量的工质和足够大的加热功率下,其可以无重力启动运行,但本装置还没有实现逆重力启动运行.     

太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统的仿真性能研究

以沈阳地区典型民用住宅建筑为例,对太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统进行仿真研究。利用TRNSYS软件,建立太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型和地源热泵与热网互补供暖系统仿真模型,对2种系统的蒸发器进出水温度、热泵机组COP,及热网加热量进行对比分析,结果表明:太阳能-地源热泵与热网互补供暖系统相比地源热泵与热网互补供暖系统的平均出水温度提高了50.41%;平均进水温度提高了53.08%;平均COP由3.167增加到4.65;热网运行时间由1540h增加到2032h;热网供暖季的平均换热量由114566.62kJ/h减少到101257.27kJ/h。     

管壳式污水换热器结垢厚度对流动换热的影响

当城市原生污水作为冷热源时,换热器软垢对流动换热的影响不容忽视.本文运用热力学能耗分析法,分析了管壳式污水换热器中软垢的厚度对换热强度、流动压降及其有效能损失的影响.通过工程实例,指出了中等流速对系统节能和经济性都有利,而当流速较低时需进行及时除垢.     

一种新型的地源热泵与冰蓄冷空调联合运行系统

分析了目前国内外地源热泵与冰蓄冷空调系统的研究现状、技术优点及存在的问题.进而论述了两者联合运行的必要性,在此基础上构思出了一套以生态理念构建的复合式新型能源系统.最后结合目前国内在建的首个地源热泵及冰蓄冷中央空调系统工程,阐述了该工程冬季供暖,夏季制冷的控制策略,并对该新系统的经济性做了初步的分析.研究表明,该新型的复合式能源系统具有广阔的发展前景.     

垂直埋管土壤源热泵供热供冷实验与分析

论述了垂直埋管周围土壤温度场随时间的变化以及垂直埋管土壤源热泵供热供冷性能同土壤温度变化的关系,采用有限元法利用所建理论模型对垂直埋管周围土壤温度场进行了数值模拟,模拟结果与实际测试结果较为吻合。     

余热-地热源吸收式热泵试验研究

以烧结矿余热为驱动热源,搭建了余热-地热源吸收式热泵实验台。对系统开停机、稳定及变工况运行过程进行试验研究,得到了余热-地热源吸收式热泵系统在不同工况下的运行特性。系统运行的结果,可为以余热-地热源相结合的双源热泵能源利用模式提供一定的参考。     

电驱动和燃气驱动空气源热泵运行设备的分析

对燃气驱动以及电驱动空气源热泵的制热过程进行了分析,得出各个运行设备的损、效率以及热力完善度。研究结果表明:空气源热泵的四大部件:蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀的损分别为0.372、2.722、1.219、0.322。燃气空气源热泵与电驱动空气源热泵均等效为一次能源时,系统的效率分别为22.52%、17.4%,可以看出燃气空气源热泵效率较电驱动空气源热泵高,燃气机热泵更经济节能。     

热源模型参数对管道焊接的影响研究

基于热弹塑性有限元法,采用轴对称模型对管道焊接工艺进行模拟分析,探讨了热源模型参数分别在固定温度峰值和线能量条件下对焊接残余应力的影响,并对固定温度峰值条件下的焊缝熔融区和热影响区尺寸与热源模型参数的关系进行了分析。结果表明：保持一定温度峰值条件下,设定不同热源模型参数,残余应力值变化显著;采用固定线能量的方法进行焊接模拟时,焊接残余应力对热源模型参数的改变不敏感;在材料属性、模型一定的条件下,热影响区尺寸的改变量与热源模型参数设定值存在一定的关系,但是两者并不相等。