直接蒸发冷却器填料性能测试分析

为了得到较大迎面风速、室外相对湿度的高低、喷淋水量与填料式直接蒸发冷却降温效果的关系,分别在较高和较低的室外相对湿度下对纸质填料和铝箔填料进行测试,并获得相关性能曲线.测试结果表明,在喷水量250L/h、迎面风速为3m/s时,热湿交换效果比较好;在高湿度地区提高填料的迎面风速,直接蒸发冷却器的换热效果与中等湿度地区小迎面风速下的换热类似;室外空气相对湿度的高低直接影响送风加湿量和温降的幅度;直接蒸发冷却器换热效率的高低,不仅影响空调机组的整体性能,而且使送风的相对湿度也会受到影响.     

冷却塔的冷却特性

为了研究冷却塔的冷却特性,首先根据热湿交换的理论建立了热湿交换的相关方程,并据此计算了在不同条件下在逆流式冷却塔内单个下落的水滴与周围空气所进行的热湿交换的效果,并对计算结果逐项进行了分析.然后建立了冷却塔的一维换热模型,通过该模型分析了冷却塔内的填料层的高度、水降落所持续的时间及空气和水的质量流量对冷却塔性能的影响情况.     

冷却塔的冷却特性

为了研究冷却塔的冷却特性,首先根据热湿交换的理论建立了热湿交换的相关方程,并据此计算了在不同条件下在逆流式冷却塔内单个下落的水滴与周围空气所进行的热湿交换的效果,并对计算结果逐项进行了分析。然后建立了冷却塔的一维换热模型,通过该模型分析了冷却塔内的填料层的高度、水降落所持续的时间及空气和水的质量流量对冷却塔性能的影响情况。     

TIEC中传递过程的理论模型及其解析解

本文根据换热器原理,把管式间接蒸发冷却器（ＴＩＥＣ）抽象为一次空气不混合,二次空气和水膜横向混合的叉流换热器．应用热力学和传热学理论,计及二次空气和水膜的热湿交换,建立了描述换热器中诸传递过程的基本方程组,利用实验测出的边界条件对基本方程组进行求解．得到了一次空气、水膜温度及二次空气焓在空间中分布的解析表达式．用试验结果对理论计算值进行了验证,说明本方法具有较好的可靠性．从而为进一步理论分析和结构优化提供了理论基础．     

管式间接蒸发冷却（火用）分析

采用湿空气火用理论分析方法分析管式间接蒸发器的（火用）效率,探索了一次空气进风温度、二次空气相对温度、二次空气与一次空气风速之比、管径以及管间距等参数对管式间接蒸发冷却器火用效率的影响．结果表明,管式问接蒸发器火用效率随一次空气进风温度提高而降低,随二次空气进口相对湿度提高而提高,随二／一次空气风速比增加而降低．当管径20mm,管间距10mm时,火用效率较大．     

用CFD对间接蒸发冷却换热器的三维数值模拟

应用计算流体力学(CFD)和数值传热学方法，对间接蒸发冷却器内流体流动与热质交换过程进行简化和假设，建立了换热器内三维层流流动与传热的数学物理模型.采用交错网格离散化非线性控制方程组，编制了三维SIMPLE算法程序.计算出间接蒸发冷却器内的速度场、温度场及浓度场，分析内部流动状态和热力分布.换热器通道间距改变时，计算所得压力梯度与实验测得的数据吻合得较好.这就能够为更加清楚地认识蒸发冷却换热器内复杂的换热机理，对这类换热器的优化设计提供必要的理论依据.     

空调喷淋室热湿交换效率的研究

针对热湿交换效率这一评价空调喷淋室的重要经济指标,在大量的实验研究基础上,分析了影响热湿交换效率的主要因素,提出并验证了风速对热湿交换效率的重要作用,且拟合出相关因素作用下这一效率的实验关系式．     

潜热蒸发冷却控制的膜状冷却塔特性研究

基于膜状冷却热、质传递机理,建立水膜薄层的速度分布, 热、质传递方程和潜热蒸发冷却控制的数学模型.结合特定时间段内气候条件、冷水机组负荷和运行工况,通过测算制冷系数、冷却水和空气参数,进行质量和热量衡算.分析空气返混现象及冷却塔并联运行对塔性能的影响,采用湿度计分析法分析潜热蒸发为主的热、质传递过程,由冷却塔蒸发冷却效率和效能的计算结果表明,它们系同一表征冷却塔性能的参数.     

置换通风与冷却顶板空调系统CFD分析

冷却顶板只能除去显热负荷，无法除去湿负荷，置换通风的除湿能力受到送风量的限制，当整个制冷系统处于温度最低点时，冷却顶板表面温度可能会降到室内空气露点温度以下，而出现结露的危险。为了保证冷却顶板表面不结露特别是在湿负荷较高的状况下，作者提出了在冷却顶板表面形成干燥空气保护层的方案，同时以计算流体力学（CFD）的模型为基础。采用有限容积法对具有干燥空气保护层的冷却吊顶一置换通风系统的气流分布进行了模拟分析，表明该方案可以有效削减垂直温度梯度，提高舒适性。解决结露问题。     

管束式换热器导流结构数值模拟研究与优化设计

采用计算流体力学方法,建立进口带导流结构的叉排管束式换热器的CFD模型,分别模拟了换热器入口流速为15、30、46 m/s时,导流结构及叉排管束间的流场分布。以前4排管束间截面的速度标准差为流场均匀性判断依据,研究换热器入口变径长度以及内导流结构进出口尺寸对换热器内部流场均匀性的影响.结果表明:在模拟范围内,随着换热器入口流速减小,热器入口变径长度系数λ最优值减小,导流入口结构比值H_1/W_i最优值增加,导流出口结构比值H_2/H_0最优值减小。     

太阳能集热器空气/水双循环换热特性模拟研究

太阳能集热器通过吸收太阳辐照能加热水和空气,实现太阳能的光热利用。为进一步探究集热器的 集热性能,利用 CFD 技术对水集热、空气集热、空气 - 水复合集热过程进行数值模拟,研究换热工质在不同 温度、流速条件下的集热特性。辐照度 800 W/m2 的模拟工况显示：水集热模式下,随着水流速度的增加,集 热效率不断升高,流速 0.1 m/s、入口温度 290 K 时热效率最高,可以达到 74.73%;空气集热模式下,流速 1.0 m/s、入口温度 300 K 时集热效率最佳,为 51.74%;复合集热模式下,水集热和空气集热过程存在相互制约的 关系,空气、水流速分别 0.5 m/s 、0.1 m/s,入口温度 300 K 时,综合热效率最高,达到 71.66%。从能量利用 效率角度分析,水集热模式适用于春秋两季,空气集热模式适用于冬季,空气 - 水复合集热模式适用于夏季。     

管式间接＋直接组合式蒸发冷却空调机组的改进优化

从实际工程应用出发,通过分析工程实例测试中存在的问题,提出管式间接蒸发冷却器段应用高压柱塞泵雾化循环水、二次空气的进风采用四面进风.并针对不同地区、不同环境的使用情况,根据实际运行测试提出在干燥地区和中等湿度地区二次/一次空气比值的优化设计值分别为2∶1和1∶1;从机组整体的性能方面,提出对不同地区和室外环境采用不同的过滤措施,既可以减少送风机的负荷,降低能耗,又可以满足不同室内洁净度要求,为进一步推广蒸发冷却空调机组应用提供使用方法和条件.     

发动机传动箱流场的数值模拟研究

为确保发动机传动箱结构设计的合理性,减少开发发动机传动箱时的实验次数并缩短开发周期,保证发动机传动箱内部良好的冷却效果,基于计算流体力学仿真分析方法,对发动机传动箱内冷却流场细节进行数值模拟分析,并获取了最小传动比状态下和最大传动比状态下的进风量、风速分布云图。流场分析结果显示：在传动箱冷却结构的两种设计方案中,设计方案二比设计方案一在小传动比状态下的总风量增大约20.9g/s,增加比例约为21%;设计方案二比设计方案一在大传动比状态下的总风量增大约10.7g/s,增加比例约为65%。分析可知,传动箱冷却结构设计方案二的风速分布比设计方案一稍好,原因在于设计方案二在设计方案一基础上增加了进风口面积,调整了出风口位置,在提升风量的同时改进了出风方向,降低进风阻力且合理利用了冷却风,有利于传动箱的散热。研究结果对传动箱的设计评价具有一定的参考价值。     

混合式溶液除湿蒸发冷却空调系统性能优化分析

提出了一种两级溶液除湿蒸发冷却空调系统,它可以全年运行,能够回收利用室内排风的冷热量,与同类型采用单级除湿的系统相比,具有更高的运行效率,通过计算和分析,结果表明:蒸发器是影响冬季热回收量的主要因素,为提高整个系统的性能,蒸发器、蒸发式冷凝器、蒸发式冷却器应按冬季工况进行设计和匹配.在夏季工况运行时,当除湿器入口溶液浓度、除湿器之间的流量比例、外循环比例分别为30%、0.25、0.15时,系统的性能系数COP值最佳,在西安夏季空调室外计算参数下,其性能系数COP等于0.791,所需再生器入口溶液温度为48.5℃.     

放热条件下的燃油油雾燃烧过程混合特性研究

为了研究在燃油油雾扩散燃烧过程中炉内烟气混合特性对油雾气流着火及燃尽性能的影响,针对2 t/h卧式锅壳锅炉的结构特点,建立了炉膛散热条件下油雾燃烧的非预混燃烧模型,并分析了炉内烟气的速度及温度分布特性。研究结果表明:在油雾燃烧过程中因蒸发吸热使得炉膛入口气流初始阶段的温度变化较小,轴向气流着火点的位置不受入口风速的影响,即均在离出口约0.7 m处;回流区随着风速的增大而增大,降低了轴线方向主燃烧区域的空间,不利于油雾燃料在炉内燃尽;最大回流速度随入口风速的增大而不断增大,当入口风速为7 m/s时,既有利于强化初始阶段的回流效应,达到促使油雾气流预热着火的目的,也有利于主燃烧区燃料的充分燃烧。     

诱导与强制通风联合的喷雾加湿冷却空调性能分析

从能源危机和建筑能耗问题出发,设计一种太阳能诱导联合风机的空调系统。以兰州二层别墅为例,在南外墙和南向屋顶设置竖直和沿屋顶倾斜的串联太阳能烟囱,在一二层地板下、南北向铺设风道,构成通风系统。以太阳能烟囱联合风机作为驱动力,利用喷雾加湿冷却机理,采用CFD方法对这种空调的性能进行了研究,结果表明,随着入口风速的升高,风道入口的空气温度发生波动变化,房间地板表面温度呈现整体下降趋势;对应不同的风速,喷嘴数目的选取具有最大值;在入口风速为7 m/s时,本制冷方法系统COP值为6.7。研究结果对太阳能建筑的设计和施工有一定指导意义。     

管式蒸发冷却器的优化设计

管式蒸发冷却器在空调、化工、石油等行业中有着广泛的应用。本文首先根据最优化方法建立了管式蒸发冷却器优化设计的数学模型,并分析了约束条件的确定、优化变量的选取及模型的求解方法。然后针对某一算例,利用该模型分析了结构参数对管式蒸发冷却器冷却性能的影响。根据优化设计的结果可知:换热器的长度、宽度以及管间距变化时,目标函数有时呈现振荡性变化的规律。结构参数的取值原则应综合考虑材料费用、运行能耗以及冷却器的冷却能力。优化设计的结果可以为管式蒸发冷却器的设计提供参考,达到节约初投资及降低能耗的目的。     

间接蒸发冷却用气水雾化喷嘴特性实验研究

为了提高间接蒸发冷却器换热效率,提出了将气-水雾化喷嘴应用于间接蒸发冷却器改进换热器表面水膜的均匀性,实验研究了扇形两相(气-水)喷嘴在不同空气压力和水压下的特性,测出了不同压力时喷嘴雾化角和气水质量流量值,得出了其变化规律,确定出了最佳的喷雾气水压力比和雾化角等参数.     

管式蒸发冷却器的优化设计

管式蒸发冷却器在空调、化工、石油等行业中有着广泛的应用。本文首先根据最优化方法建立了管式蒸发冷却器优化设计的数学模型,并分析了约束条件的确定、优化变量的选取及模型的求解方法。然后针对某一算例,利用该模型分析了结构参数对管式蒸发冷却器冷却性能的影响。根据优化设计的结果可知：换热器的长度、宽度以及管间距变化时,目标函数有时呈现振荡性变化的规律。结构参数的取值原则应综合考虑材料费用、运行能耗以及冷却器的冷却能力。优化设计的结果可以为管式蒸发冷却器的设计提供参考,达到节约初投资及降低能耗的目的。     

操作参数对质子交换膜燃料电池冷却效果分析

为了研究热管理系统操作参数对质子交换膜燃料电池冷却效果的影响,基于MATLAB/Simulink仿真平台建立了燃料电池热管理系统的动态模型并对模型的正确性进行了验证,该系统模型包括电堆电压、温度模型和冷却回路模型;以建立的系统模型为研究基础,以冷却系统中旁路阀开度、冷却液流量、空气流量3个操作参数为独立变量,研究冷却液入口温度、出口温度和出入口温差随独立变量的变化规律和影响情况。研究结果表明,空气流量对冷却液入口温度和出口温度影响最大,当空气流量从最小值增加到最大值的过程中,冷却液入口温度和出口温度分别随之下降27.9～29.0℃、26.6～28.4℃;旁路阀开度和冷却液流量在一定范围内对冷却液入口温度和出口温度都有影响,前者的影响强于后者,旁路阀开度在小于0.7时影响作用更显著;冷却液流量对冷却液出、入口温度的影响最小,对冷却液出入口温差的影响最大,当冷却液流量从最小值增到最大值的过程中冷却液出入口温差下降约9℃。