内融冰式蓄冰桶实验研究

本介绍在小型实验台上模拟内融冰式蓄冰桶的制冰和融冰过程,测量蓄冰桶水温、盐水进出口温度和冰层厚度等参数,并与理论计算进行比较,两吻合较好。     

制冰池改造

某制冰池建于 2 0世纪 80年代初 ,盐水池长宽深是 9m× 6.7m× 1 .2 m,1 7块 /排 ,1 1排共 1 87块 /池 ,蒸发器面积 90 m2、配 6AW1 2 .5型制冷压缩机一台。冰桶规格 1 0 0 kg/块 ,上口宽 59.5cm× 2 6cm,下口宽 51 .7cm× 2 3.5cm,净高 84.5cm。近几年新建冰厂较多 ,冰块市场已基本饱和 ,为了寻找产品出路积极参与市场竞争 ,降低生产成本 ,对制冰池进行了技改。1、利于操作和安全取消池内的盖板支架、垂直撑杆、横向和纵向水平连杆 ,使池内空无一物 ,象个泳池 ,冰桶组合架升降没有阻挡物 ,便于操作。改造前 ,靠人工操作吊离盖板。由于盖板…     

直接接触式冰浆生成器单气泡传热数值模拟

基于直接接触式冰浆生成器中载冷气泡在制冰溶液中的上升特性,以FLUENT中的VOF模型为基础,对载冷气泡与制冰溶液之间的传热过程进行了二维数值模拟,揭示了载冷气泡进气温度、速度及初始半径对充分换热高度的影响规律:随着气泡进气温度降低,初始速度增大,初始半径增大,充分换热高度增大。     

竖直管道内冰浆流体流动特性的数值模拟

为研究竖直管道内冰浆流体流动特性,采用基于颗粒动力学理论的两相流双流体模型,通过CFD模拟研究了竖直管道内冰浆流体的等温流动过程。结果表明,在竖直管道内冰浆湍流输送过程中,流速沿管道中心轴线处近似呈对称分布。当冰浆流速较低时,管道截面处冰粒子的速度分布梯度较小,浓度分布趋于均匀,而随着冰浆流速升高,冰粒子的流场及浓度场均呈现出一定的梯级分布:管道近壁面处冰粒子浓度较低,而管道中心处冰粒子浓度较高,并在略偏于管道中心轴线位置处冰粒子浓度达到峰值。竖直管道内冰浆流体的流向变化对速度分布影响较弱,但对冰粒子浓度分布会产生一定影响,进而使得冰浆流体的管道压降在不同流向时存在着一定差异。     

盘管式蓄冰槽盘管排列方式的传热特性

分析了顺排和叉排方式排列的盘管式蓄冰槽的传热过程,提出了相应的简化假设,并在此基础上建立了九管管束模型。通过对不同管径下不同排列方式的蓄冰槽内的传热特性的ANSYS模拟研究,得出管径对传热的蓄冰槽影响相对较小,盘管管顺排既可以简化布置方式,且顺排的传热特性更优于叉排,同时又满足温度场均匀的要求,因此采用顺排的布置方式比叉排更有利。     

三维瞬态风场下覆冰导线舞动响应研究

为研究三维瞬态风场下输电线路舞动响应特性,以覆冰四分裂导线为例,根据三维随机流场生成方法和脉动风速功率谱,逐点模拟覆冰分裂导线周边的脉动风速场,并运用考虑子导线扭转效应的分裂导线舞动非线性有限元法对新月形和D形覆冰输电线路在均匀流场、一维脉动风速场和三维瞬态风场下进行舞动分析,比较了三类流场下导线舞动响应的异同之处,在此基础上讨论风场湍流成分对舞动的影响机制。研究结果表明:三维瞬态风场的脉动特性使得导线在一个振动周期内吸收的能量不再保持恒定,造成舞动响应始终伴随有一定程度的随机振动,舞动幅值无法最终达到稳定状态;同时,风场瞬态效应能提高覆冰导线舞动最大振幅,特别是D形覆冰下能使其提高一倍以上。三维瞬态风场的脉动特性在输电线路设计过程中应引起足够的关注。     

MRF模型分析流态冰蒸发器刮板类型的换热性能

目的 为提高刮削式流态冰机制冰效能,研究刮板结构对刮削式流态冰蒸发器换热性能的影响。方法 利用Fluent内MRF模型对SolidWorks软件建立的不同刮板类型(近椭圆形孔刮板、近菱形孔刮板、无孔刮板)的流态冰蒸发器模型进行换热性能的模拟分析。结果 通过对不同转速下各类型刮板换热性能及蒸发器近壁面、刮板表面、旋转流体域横截面的温度分布云图进行分析发现:相同转速下,无孔刮板的换热性能高于近菱形孔刮板和近椭圆形孔刮板,但无孔刮板的近壁面温度分布不均匀,呈现两级分化趋势,极易造成冰堵。有孔刮板蒸发器近壁面温度分布较均匀,且受转速影响较大,随着转速的增加其换热性能增强,转速大于200 r/min之后换热性能提升不显著。同时,双组刮板有利于提升蒸发器的换热性能。结论 近菱形孔刮板在200 r/min转速下,换热效果好且蒸发器内温度分布较均匀,有利于流态冰高效、稳定地制取。     

冰浆生成器中抑制冰粘附的研究

冰浆中含有大量微小冰晶粒子,因此表现出有极好的流动、传热和储能特性。冰浆生成过程中,冰晶微粒易粘附在换热壁面,降低传热效率,增加流动阻力,甚至引起冰堵,影响冰浆的持续生成。分析了冰粘附特性,综述冰浆技术中冰移除技术的研究进展,建立冰浆生成实验台,采用综合控制制冰溶液和载冷剂流速的方法抑制冰堵的发生。     

架空输电线非同期脱冰跳跃动张力实验研究

利用架空输电线脱冰跳跃实验系统,通过模型实验来研究架空线非同期脱冰跳跃的动张力特性。实验设计了从一端往另一端、从两端往档中以及从档中往两端等三种"开拉链"式非同期脱冰方式,研究3种"开拉链"式的非同期脱冰形式对导线动张力的影响,结果表明:在相同的脱冰速度下,从档中往两端的非同期脱冰方式将在导线中产生较大的动张力波动。针对从一端往另一端的"开拉链"式非同期脱冰,研究了脱冰速度对导线动张力的影响,结果表明:脱冰时间间隔为数十毫秒量级时,脱冰速度越快导线动张力的波动越剧烈;脱冰时间间隔为数百毫秒量级时,架空输电线脱冰跳跃动张力以近似斜直线的形式衰减,并相对平缓地过渡到该导线的静态张力水平。     

白鹤滩水电站地下主厂房发电机层气流组织研究

通过对金沙江白鹤滩水电站地下主厂房按照1:20的相似比例建立物理模型,按照相似模型律,计算出实验模型的送风量和发热量,进行热态气流组织实验。通过布置在发电层区的温度测点和速度测点来分析模型的温度场和速度场分布,进而推算原型的温度场和速度场分布,从而验证设计方案的可行性。实验安排了四种不同工况进行,根据实验结果分析知,发电机层拱顶送风的气流组织形式采用垂直下送,双排风口均匀送风的方式能够使工作区的温度场和速度场分布均匀,工作区水平方向温度分布规律为:安装场段温度比较均匀,机组段温度分布略为不均,从安装场段到3号机组段温度逐渐升高,但是整体温度场分布还比较均匀,温差不是很大。同时工作区速度范围在0.2~0.5m/s,满足《规范》要求,因此这种气流组织方案合理可行。     

两种不同的冰套冻制方法——固态干冰法、低温热管法

本文介绍了两种不同的冰套冻制方法———固态干冰法和低温热管法。采用这两种方法分别在两个水三相点容器内冻制冰套 ,通过实验研究冻制方法对水三相点温度的影响。实验结果表明 :这两种冻制方法对水三相点温度的影响非常小 ,即两个水三相点容器所复现的水三相点温度在± 0 .0 4mK范围内一致     

基于模块化过冷解除的冰浆制取系统实验研究

过冷水法动态冰浆制取技术具有传热效率高、系统简单等优点,但过冷却器易发生冰堵是影响其稳定性的突出问题。本文提出一种基于模块化过冷解除装置的动态制冰系统,利用设置在过冷却器内的可灵活拆装式螺旋叶片对制冰溶液进行过冷解除,同时刮削换热壁面上粘附的冰晶。测试了不同工况下该制冰系统的性能,结果表明该制冰系统可稳定产出冰浆并有效改善冰堵问题,最高含冰率达9. 1%,最大持续制冰时间可达521 s。冰浆含冰率与持续制冰时间成正比。Na Cl添加剂质量分数为6%时对冰浆含冰率和持续制冰时间的改善效果显著。实验获得制冰系统最佳运行参数:制冰溶液体积流量为0. 50 m3/h、二次冷媒起始温度为-15℃、螺旋叶片转速为175～225 r/min。     

基于虚拟区域法的竖槽内液固两相流化过程研究

该文应用分布式拉格朗日乘子／虚拟区域法对竖槽底部均匀排列的颗粒在液体内的流化过程进行了直接数值模拟，得到了流化过程中流场压力和速度矢量分布，颗粒的流化过程、位置分布和速度矢量分布等，分析了流场压力曲线和速度曲线的阶梯状分布与颗粒分布的关系，探讨了颗粒相流化过程中位置及速度分布随时间的变化。     

平板过冷却器内结冰行为的实验研究

本文设计并搭建了一套过冷水动态制冰系统,开发了一种可视化平板过冷却器,通过实验研究流动和换热对过冷却器内结冰行为的影响,并基于经典成核理论与边界层理论对其作用机理进行解释。实验结果表明：平板过冷却器内存在两种典型结冰行为,结冰行为一表现为过冷却器内不结冰,系统可连续制取冰浆;结冰行为二表现为过冷却器内发生结冰,系统不能制取冰浆。载冷剂进口温度过低、制冰溶液流量过大或过小均会促进结冰行为二的出现,不利于系统制冰稳定性。发生结冰行为二时,相对距离d为0.15的壁面优先发生结冰,且该处壁面的温度总低于其余区域,因此优先发生结冰的局部条件是具有更低的壁面温度。     

微管道内湍流转捩的实验研究

研究旨在确定微管道内流动从层流到湍流转捩的临界雷诺数。利用微观粒子图像测速技术(Micro-PIV)研究了去离子水在内径为230μm的圆形截面玻璃微管道内的流场结构,得到了从层流到充分发展湍流各流动状态下的轴向平均速度分布和湍流度分布,实验雷诺数为1020~3145,同时研究了微管道内的流动阻力特性。平均速度场和脉动速度场的实验结果表明微管道内从层流到湍流的转捩发生在Re=1800~1900左右,与流动阻力的测量结果一致,与宏观流动比较,并未发现微管道内的流动转捩有明显提前。实验结果还显示,当Re>2700时,微管道内的平均流速分布和相对湍流度分布呈现典型的充分发展湍流状态特征。     

单晶高温合金DD6的中温横向持久性能

在800,850,900℃的温度条件下,对第二代单晶高温合金DD6的横向持久性能进行了研究.结果表明:与相同条件下的纵向即[001]取向持久性能相比,合金横向持久寿命低于纵向持久寿命.在相对较高温度下,合金横向与纵向的持久寿命在数值上相差较小;在相对较低温度下,合金横向持久寿命明显低于纵向.随着实验温度的升高,扩散蠕变作用增强,韧窝断裂的倾向增加,同时枝晶间和枝晶干变形均匀,横向持久性能相对提高而接近于纵向持久性能.垂直于应力轴的一次枝晶界和枝晶间区域的存在,是横向持久性能低于[001]取向的主要原因.     

两种不同的冰套冻制方法--固态干冰法、低温热管法

本文介绍了两种不同的冰套冻制方法--固态干冰法和低温热管法.采用这两种方法分别在两个水三相点容器内冻制冰套,通过实验研究冻制方法对水三相点温度的影响.实验结果表明这两种冻制方法对水三相点温度的影响非常小,即两个水三相点容器所复现的水三相点温度在±0.04mK范围内一致.     

大型高度-温度试验舱分布式送风流场仿真及分析

针对大型高度-温度试验舱在低气压环境下试验空间内温度场均匀性下降的问题,通过对大型高度-温度试验舱分布式送风流场进行数值仿真及分析,研究了两种不同送风方式下低气压试验舱内的温度场变化规律。结果表明,试验舱内温度场均匀性随着环境压力的降低而下降;增加试验舱内壁辐射换热、提高流场风速,均可以提高试验舱内的温度均匀性;同样环境压力下,采用双侧送风方式比单侧送风方式的试验舱内温度场均匀性更好,但平均风速较高。在进行高度-温度试验舱设计时,需根据不同的试验需求选择不同的送风方式。     

某地铁屏蔽门系统岛式站台的室内环境分析

本文采用专门面向HVAC领域的Airpak软件对某地铁站台环境进行了三维数值模拟,得到了地铁站台温度场、速度场、PMV-PPD及空气龄的分布。在分析室内流场分布的基础上,基于人体舒适性指标PMV-PPD与衡量空气品质指标空气龄,对室内气流组织及空气品质进行预测与评价。模拟结果表明:站台区域温度场,速度场纵向梯度变化小,比较均匀。热感觉表现为微凉或凉。但右侧区域的平均空气龄最高达1 460 s,该处气流几乎停滞,通风换气效果较差。     

棉花纤维增强冰弹对复合材料层合板冰撞动响应的影响

当前研究表明自然界冰雹比纯净冰的密度低、强度高,为此ASTM F320-10标准中要求,在实施航空结构抗冰撞试验时,人工模拟冰弹中需添加棉花纤维,以更真实呈现自然界冰雹的力学特性。为研究复合材料蒙皮结构遭受自然界冰雹后的损伤特性,采用80 mm口径气炮装置,开展纤维增强冰弹撞击刚性靶板和复合材料层合板试验。结果表明：冻结温度对冰弹力学性能几乎无影响;棉花纤维的加入显著提高了冰弹的模量和断裂强度;在中低速度范围内,复合材料层合板分层损伤面积随纤维增强冰弹的冲击速度及层合板铺层方式变化,而相同速度范围内受纯净冰弹冲击的层合板未出现分层损伤。