对流和辐射条件下变热特性参数的肋片传热性能

采用谱配置法对导热系数、表面对流换热系数和表面发射率均为温度函数的对流-辐射肋片的传热性能进行研究。在求解过程中,肋片温度通过谱配置点和拉格朗日插值多项式离散,从而将微分形式的能量方程转化为矩阵形式的代数方程。与文献中的解析解相比较发现:谱配置法对肋片的非线性传热问题具有很好的计算精度和计算效率;计算精度随着配置点的增加近乎呈指数上升。同时发现:随着导热系数变化率和表面对流换热系数变化率的增加,以及表面发射率变化率的减少,肋片温度随之升高;随着对流与导热耦合参数和辐射与导热耦合参数的减少,肋效率随之提高。     

谱配置法研究导热系数为温度函数的对流-辐射肋片的效率

提出采用谱配置法求解导热系数随温度变化的对流-辐射肋片中的温度分布。在求解过程中,空间微分项采用Chebyshev多项式展开,空间上的温度分布采用谱配置法离散,将原本复杂的微分形式的能量守恒方程转化为矩阵形式的代数方程。能量守恒方程中存在两个非线性项,一项是由导热系数随温度变化而产生的,另一项是由肋片表面热辐射产生的;采用一种局部线性化的方法来降低能量守恒方程的非线性。谱配置法具有指数收敛速度,对于当前算例即使采用很小的计算节点也能获得较好的计算精度,通过谱配置法的计算结果与文献中结果相比较,发现谱配置法求解导热系数随温度变化的对流-辐射肋片问题是准确、有效的。最后,分析了一些量纲为1的参数,如导热系数变化率、对流-导热耦合参数、辐射-导热耦合参数对肋效率的影响规律。     

单片矩形翅片表面的换热系数分布

矩形翅片广泛应用于各类换热器，翅片表面的换热系数分布是强化传热研究中的问题之一。采用单片矩形翅片管作为模型，用有限差分法在翅片表面划分节点，通过实验测量获得气流速度ｕ＝４．５ｍ／ｓ时各节点处离散的表面温度分布及气流温度分布，最后利用导热反问题方法求得各节点换热系数。经热平衡法验证，所获得的解能正确反映实际换换热情况。     

太阳能多孔集热墙内传热与流动特性分析

分析了太阳能多孔集热墙内传热与流动过程，在局部非热力学平衡的条件下，采用双方程多孔介质模型对其进行数值模拟。获得了空气流速，多孔材料的当量导热系数，多孔介质骨架与气体间的对流换热系数以及多孔层厚度变化时的温度分布，分析这些因素对太阳能多孔集热墙性能的影响。结果表明，提高多孔材料的当量导热系数，多孔介质骨架与气体间的对流换热系数和增大多孔层的厚度对提高集热器的性能是有利的。降低空气速度可以提高空气的温升幅度，但是总的吸热量将会降低。     

金属翅片、骨架强化石蜡相变传热的数值模拟

在充满相变材料(石蜡)的矩形腔体内分别添加金属翅片、金属翅片和金属骨架,采用模拟方法研究纯石蜡方腔、含翅片方腔、含翅片(即金属翅片)-骨架(即金属骨架)方腔对腔体内石蜡相变传热的影响。3种方腔内的相变传热过程均为导热与自然对流传热共同作用。含翅片-骨架方腔中的石蜡熔化速率最快,且完全熔化时间最短。含翅片方腔中的石蜡熔化速率最慢,完全熔化时间最长。纯石蜡方腔中的石蜡熔化速率与完全熔化时间居中。相同加热时间,含翅片-骨架方腔的中心线温度分布最均匀,且高于其他两种方腔。含翅片-骨架方腔的中心线平均温度最先达到稳定,然后是纯石蜡方腔,最后是含翅片方腔。在3种方腔中,含翅片-骨架方腔有利于加速石蜡熔化速率,缩短熔化时间。含翅片方腔阻碍自然对流传热,不利于石蜡的相变传热。     

基于离散坐标的谱配置法对太阳能辐射传输特性的研究

为了更好地研究在大气层中的太阳能辐射传输过程,采用基于离散坐标的配置点谱方法(spectral collocation method based on discrete ordinate,SCMDO)求解与偏振辐射相关的矢量辐射传输方程。对于矢量辐射传输方程,角度方向上采用离散坐标离散,在空间上采用谱配置法离散。采用切比雪夫多项式构建在配置点上的基本函数。为了验证SCMDO对于矢量辐射传输方程求解的准确性和有效性,选取2个代表性算例进行验证,并将该方法计算结果与其他数值方法获得的数值结果进行比较。结果表明:采用SCMDO获得的Stokes参数角度分布与文献中的结果相吻合,且SCMDO具有指数次幂的节点收敛速率。     

含翅片矩形腔体内相变材料传热特性研究

相变材料低导热特性影响相变传热进程,添加金属翅片可有效提高相变材料传热速率.本文通过使用有限元软件模拟相变材料的熔化过程.通过改变翅片高度、翅片厚度、翅片个数、加热壁面的温度以及将铝片换为导热性能更好的铜片来研究相变材料熔化过程.研究结果表明:增加翅片高度、翅片个数和提高热源壁面温度对强化换热效果具有显著的作用,增加翅...     

基于PHOENICS的地下工程岩土耦合传热动态模拟

传统的静态极限设计方法已经不能满足地下工程内部环境保障系统设计的经济合理有效要求。本文主要针对深埋地下上程的间歇加热工况,对工程内部环境与周围岩石的温度分布及耦合传热情况进行动态分析,并进一步指导动态设计。简化间歇机制下深埋拱形地下建筑的数学物理模型,采用整场求解方法,通过建立流体和固体区域的统一控制微分方程,将复杂的固体导热与流体对流换热通过彼此互为边界条件耦合起来。整个数值模拟过程采用大型计算软件PHOENICS3．4进行求解,并对现有软件程序加以改进得出经验模型,使CFD软件能更广泛应用于地下工程的通风空调设计中,为求解非稳态的导热和对流换热耦合问题提供了一种新的可行研究方法。此外还具体分析了进风风速、室内热源等方面的因素对温度分布的影响。     

钢外护管真空复合预制直埋管道真空层热力分析

应用稀薄气体分子热运动理论,研究了真空层复合传热机理,提出了真空层当量导热系数计算方法,分析了不同真空层压力和热媒温度对真空层传热量的影响以及导热、对流和辐射传热量在真空层总传热量中所占比例和变化规律,提出优化真空保温管道保温性能的方法。试验结果与计算结果的最大偏差率为7.9%。真空层压力应控制在2kPa以下,以获得满意的保温效果。真空层压力高于101.3kPa时,真空层内传热以对流传热为主;当真空层压力降低到1kPa时,真空层内传热以辐射传热为主。真空层的对流传热不应被忽略。     

基于Gebhart辐射模型的建筑壁面对流辐射传热计算方法

建筑内壁面传热是一种导热、对流和辐射共存的复合传热过程,基于Gebhart辐射模型,建立建筑壁面传热同步模型,可同步计算壁面温度和空气温度,在此基础上分析建筑壁面对流辐射传热特性。研究结果表明:传热同步模型的空气温度理论计算值小于实测值,偏差均在0.25℃以内;壁面温度计算值与实测值的偏差基本在1℃以内。并对南墙加热壁面与地板的导热传热、对流传热及辐射传热进行分析。研究结论为进一步应用Gebhart辐射模型和研究壁面的对流辐射传热提供了参考依据。     

地源热泵垂直套管式换热器传热研究

介绍了地源热泵的特性及其发展前景,分析了现有传热模型的局限性。在V．C．Mei传热模型的基础上,结合系统能量方程和热传导方程建立了套管式换热器的传热模型。采用有限元法和有限差分法对埋管周围的温度场进行了数值计算。通过与实测值的对比表明该传热模型能更好地反映出真实的传热过程和传热机理。     

多声道超声波热量表在热源厂热量结算中的应用

本文对目前热源厂与热力公司贸易结算用热量计量设备作了介绍,指出其存在的问题,对多声道超声波流量计及由其作为流量基表组成的组合式超声波热量表的原理、合成误差等进行了分析,形成了采用高精度热量计量设备对供需双方贸易结算量进行公正及不间断计量的基本概念。     

集中供热计量收费的新机制

根据我国的现实情况 ,分析了现行供热收费方法的弊端 ,提出了我国推广热计量的对策 ,并对供热计量的形式及仪表进行了进一步的探讨 ,最后建议推行合理的收费方式。     

热泵冷凝热热回收技术现状与发展

<正>近年来,对空调系统冷凝排热热回收的研究也越来越多。常规空调系统主要由制冷剂循环、冷却水循环、冷冻水循环和空气循环组成。在制冷剂循环中,气态的制冷剂在压缩机内被压缩,温度升高、压力增大;通过排气管,高压的气态制冷剂进入冷凝器中被冷却水冷却,变成高压液体;通过节流阀,压力降低,高压制冷剂变成低压含少量气体的气液混合物;其后制冷剂在蒸发器内定压(低压)下吸收大量蒸发器里冷冻水的热量,蒸发变成低压的气态制冷剂;气态制冷剂通过吸气管路再回到压缩机内。     

非均匀热流下复合圆台形吸热器换热性能研究

为研究吸热器在非均匀热流下的换热特性,建立复合圆台形吸热器三维模型,以基于蒙特卡罗光线追迹法的TracePro光学软件得到管壁平均能流密度为热边界条件,利用Fluent数值模拟软件研究有无光学窗口的复合圆台形吸热器热损失、吸热器热效率及系统光热转化效率随吸热器倾角的变化,同时探究吸热流体入口参数对不加装光学窗口吸热器热损失及热效率的影响。研究表明:每圈吸热管壁的平均能流密度分布不均匀,加装光学窗口后的管壁平均能流密度有所下降;随着倾角增加,辐射热损失基本不变,对流热损失及总热损呈下降趋势,吸热器热效率及系统光热转化效率均呈上升趋势;加装光学窗口后,吸热器热效率得以提高,但系统光热转化效率降低;吸热工质入口速度增加,热损失下降,热效率呈上升趋势,但上升幅度逐渐减小;吸热工质入口温度升高,热损失升高,吸热器热效率几乎呈线性下降的变化趋势。     

土壤源热泵系统地下温度场的热平衡模拟分析

以成都来福士广场的土壤源热泵工程为例,采用Fluent6.2软件的Transient Solver模块对该项目的地下温度场进行了模拟计算,分别按照土壤源热泵间歇运行模式和连续运行模式来模拟计算地下温度场20年,从模拟结果可以清楚的看到,间歇运行模式下土壤的热平衡状况良好,突出了地下温度场的取热量和排热量的平衡是保证土壤源热泵系统长期稳定运行的重要因素。     

计量供热方式及热价的制定

介绍了几种计量供热方式及其特点,分析热价的制定方法,提出计量供热方式不同热费也不同,以促进计量供热方式及热价制定的研究,从而推动供热节能的发展。     

水源热泵应用与水体热污染

提出了采用水源热泵作为空调冷热源时需考虑向水体排热对环境造成的水体热污染问题,分析了水源热泵造成水体热污染的可能性及预防措施.认为水源热泵的环保特性是具有相对性的,并建议加强能源的整体规划和应用管理.     

热源结算热量的计算方法

热量表的流量传感器和回水温度传感器的安装位置不同,热量表计量出来的热量也不同;另外,在制定热价时考虑了一部分补水耗热量。综合考虑这些因素,推导出了相应安装形式和补水率下的热源结算热量公式。     

热负荷与供热工程设备的估算

1概述 随着改革开放不断深入,城市建设迅速发展,近几年各地房屋开发大量兴起,作为开发商意在较短时间内获得较好经济效益,在工程筹建期间除对土建工程进行测算外,还要对其配套工程进行足够的估算.一个工程项目其配套工程包括,供水、供电、供热与供煤气等,其中供热工程是一个重要组成部分.合理地确定供热工程的规模,不仅可以节约基建投资、缩短建设时间、节约能源、保护环境、提供良好的外部环境,同时还可少走弯路,减少不必要的损失.本文就供热工程的设备,热源→管网→散热器的概略估算提出如下几点看法,可供参考.