槽式太阳能集热器聚光面能流分布及传热特性

本文运用蒙特卡罗光线追踪法模拟了LS-2型槽式太阳能集热系统的聚光特性,并以此为边界条件,进一步研究传热工质为THERMINOL55合成导热油时该集热器内管壁和管内流体的温度分布特性和传热特性。结果表明,管壁和管内流体温度分布十分不均匀。并考察了不同导热油以及导热油的流速对传热效率的影响工质流速对管壁温度分布影响较大,当太阳直射辐照为1000 W/m^2,导热油入口温度为160℃,流速为0.05 m/s时,吸热管圆周方向最大温差为235℃左右,当流速增加到0.05 m/s时,最大温差减小到142℃左右。     

油田加热炉运行现状及节能潜力分析

国内多数油田已进入开发后期,高含水原油、稠油、特稠油比例越来越大,原油脱水温度高于轻中质原油,加热系统能耗大,目前90%联合站仍使用加热炉提高脱水温度和外输温度,因此加热炉的运行效果影响了原油集输系统的热能消耗。通过对胜利油田加热炉检测数据的汇总分析,掌握了目前油田加热炉运行现状,分析了影响加热炉运行热效率的各种因素和影响规律,根据各项监测结果找出加热炉运行时存在的主要问题,并提出优化措施,分析了加热炉节能潜力。     

T型管油水分离效率的影响因素研究

T型管结构简单,应用于海上平台含油污水的处理中,可解决平台处理量小、集输管网负担重等问题。通过改变入口位置、流速、入口含油率、流量配比、水平管径、垂直管数等条件,分别考察了这些因素对T型管油水分离效率的影响。结果表明,采用T型管分离油、水时,宜选择T型管下端作为来液入口;当垂直管数≥8、水平管径较大时,油水分离效率较高。在试验条件下,当流速≤0.42 m/s、流量配比≥60%、入口含油率<30%时,T型管的分离效果较好。     

较高流速下水煤浆的流变特性实验研究

本文通过管流法实验,研究了较高流速条件下的水煤浆管道流动的流变特性,对较高流速下的水煤浆的流变特性进行分析和讨论。     

温度和含水率对冻结模拟月壤力学性能的影响

为了研究温度和含水率对模拟月壤无侧限抗压强度的影响,采用南京市六合区玄武岩作为模拟月壤材料,开展温度为-5℃、-10℃、-15℃及含水率为2.5%、5.0%、7.5%、10.0%的无侧限抗压强度试验。结果表明,应力-应变曲线均表现为应变软化的特性;无限侧抗压强度随温度的降低而增大,随含水率的增大而增大;当温度为-10℃时,含水率为2.5%,呈脆性剪切破坏特征;含水率在5.0%～10.0%之间,呈现臌胀破坏特征;当含水率一定时,温度越低臌胀越明显。     

小温差下水平椭圆管外表面淋激换热特性实验研究

污水换热器是制约着污水源热泵系统的关键部件,采用淋激式换热器代替传统的管壳式换热器和沉浸式换热器用于污水侧取水换热是解决污水换热器结垢、除垢和堵塞有效途径。在小温差下对水平椭圆管采用淋激方式对其换热表面的换热特性进行实验研究,通过理论和实验相结合的方法,研究不同管内Re、管外喷淋密度、管间距d和入口温度t对传热系数的影响,得到了小温差下水平椭圆管淋激换热特性的关键影响因素,从而为淋激换热装置设计提供技术指标。结果表明:增大管外喷淋密度和提高管内入口温度能够有效提高换热管传热系数,而提高换热管内流速和增加管间距对传热系数影响不是很明显;淋激方式下水平横管管间距应该设置在40mm处,换热管内流体流速控制在一个合理经济流速范围内即可。     

太阳能聚光热技术在稠油集输加热中的可行性研究

太阳能聚光热技术是一种高效清洁的新能源技术,将该技术用于稠油的集输加热,可以减少石油和天然气消耗,降低环境污染。为研究太阳能聚光热技术在稠油技术加热中的可行性,以准噶尔地区日处理液量100 m3的小型计量站为例,分析和计算了准噶尔地区光照资源和油田集输热量需求,合理配置了集热面积为800 m2的槽式太阳能聚光热系统,可实现24 h连续供热。该系统可使原油采出液温度升高17~20℃,每年可节省天然气4.8×104m3,减少CO2排放85 t,具有较好的节能减排效果。     

螺旋管烟气-水换热器换热特性数值模拟

以沉浸式螺旋管烟气-水换热器(由水箱、烟气管组成)为研究对象,采用Fluent软件,在换热时间10 min、烟气入口流速分别为1、5 m/s条件下,对烟气管内静压分布、烟气管内烟气密度分布、水箱内水温分布、烟气管内烟气温度分布进行模拟。结合模拟结果,比较不同换热时间,烟气入口流速分别为1、5 m/s条件下水箱平均温度及换热热流量。烟气入口流速对水箱内水温分布影响显著,主要体现在水箱内水的主要升温部位不同。低烟气入口流速时水箱主要升温部位位于烟气管入口附近区域,高烟气入口流速下除烟气管入口附近区域外,直管段与螺旋管段上部、中部区域升温也较为明显。高烟气入口流速条件下水箱及烟气管内温度场分布更加均匀,相同换热时间内高烟气入口流速下换热效果更好。两种烟气入口流速条件下,烟气管出口烟气温度均接近107℃,烟气热量得到了比较充分的利用。螺旋管段中部、下部烟气温度梯度较小,且换热效果不明显,因此在换热器设计时可适当缩短螺旋管段长度。     

考虑几何形貌特征的粗糙岩体裂隙渗流特性研究

为了研究粗糙岩体裂隙几何形貌对其渗流特性的影响,采用中心插值法构建三维粗糙裂隙面,基于格子Boltzmann方法,建立模拟岩体裂隙渗流的数值模型,并结合算例验证了该模型的有效性。最后,针对不同相对粗糙度的裂隙面,讨论单侧粗糙岩体裂隙几何形貌对其渗流压降的影响。结果表明:岩体裂隙沿渗流方向相邻点处的平均压降与裂隙表面沿程起伏状况呈相似的变化趋势,在壁面凸起位置平均压降呈增长趋势,而在凹陷的部位则表现为降低。距壁面距离不同裂隙几何形貌对局部压降的影响也有所差别,距离壁面越近裂隙面几何形貌对局部压降的影响越敏感,在裂隙面起伏变化剧烈的部位尤为突出。同时,入口流速也影响着岩体裂隙平均压降,流速越大,粗糙壁面对流体的阻力越大,相应的能量损耗也越大,从而导致相邻点间的平均压降变化越显著,在低雷诺数层流情况下,裂隙入口流速与相邻点的平均压降近似呈线性关系。     

冷凝内热源式液体空调再生器模拟研究

本文对以冷凝热为热源的LiCl溶液再生器进行仿真模拟,阐述了模型的建立及参数的选择。考虑利用冷凝热对除湿溶液进行再生,将管壁边界条件设为恒壁温,在恒壁温边界条件下,分别研究了溶液入口流速、温度及浓度、空气入口流速及温度与再生器出口参数的关系,得到空气出口温度随着空气入口温度、氯化锂溶液温度、浓度增加而增加;空气含湿量沿空气流动方向逐渐增加,并且随溶液入口温度、空气入口温度增加而增加;出口浓度随着入口氯化锂溶液浓度增加而增加等规律,当其他入口参数不变,溶液浓度达到34%时,溶液的再生量为11.3%。