饱和温度及热流密度对水平管外降膜蒸发传热影响的实验研究

实验研究了不同热流密度、不同液膜流量下,饱和温度对R134a在水平光管外降膜蒸发传热系数的影响。结果表明:当液膜流量较小时,降膜蒸发传热系数随着液膜流量的增大迅速增大,当液膜流量较大时,降膜蒸发传热系数随着液膜流量的增大维持在一个稳定值;随着热流密度的增大,降膜蒸发传热系数表现出先增大后减小的趋势,并且随着饱和温度的升高,这一趋势增强;当热流密度较小时,饱和温度的升高有利于降膜蒸发传热,当热流密度较大时,较高的饱和温度不利于维持液膜的完整性,从而不利于降膜蒸发传热。     

R404A在Y形翅水平管外的降膜蒸发换热特性

为探究R404A在Y形翅水平强化管外降膜蒸发换热特性,分别在喷淋密度Γ=0.039～0.056 kg/(m·s)、蒸发温度t=5～20℃、热流密度q=15～35 kW/m~2的实验条件下对其进行降膜蒸发实验。采用热阻分离法和改进的Wilson-Gnielinski图解法对实验数据进行处理,得到管外传热系数,并探究了各参数变化对其换热性能的影响。根据实验结果设计了正交试验,分析得出,热流密度对其降膜蒸发传热系数影响最大,喷淋密度的影响紧随其后,蒸发温度的影响最小。当Γ=0.046 5 kg/(m·s)、t=20℃、q=20 kW/m~2时对应的降膜蒸发传热系数最高。采用量纲一分析及多元非线性回归方法对Y形翅水平管降膜蒸发传热关联式进行了拟合。     

R134a在水平微通道内的压降特性分析

本实验以R134a为工质,在两种不同尺寸测试管内进行流动冷凝实验,以质量流量、饱和温度、热流密度、测试管结构参数为影响因子,以压降为评价指标,旨在研究外界水力工况及测试管结构尺寸对流体流动功耗的影响。实验结果显示:压降随着干度、质量流量的增加而增加,随着饱和温度的增大而降低,随着管径的减小而增大,但热流密度对管内压降的影响并不大。     

微通道中R134a换热特性的数值模拟研究

采用数值模拟软件CFX对R134a在当量直径为0.6 mm的微通道中沸腾换热两相流特性进行了数值模拟分析。研究了质量流速、热流密度、干度对沸腾换热的影响。结果表明:沸腾换热会导致管内压力降低,使得蒸发温度,换热系数随着质量流速的增大而增大。换热系数的峰值随热流密度的增大和质量流速的减小向干度较大的方向偏移。     

大宽隙比竖直矩形窄缝通道内混合对流传热的数值研究

用k- ε双方程模型研究了大宽隙比( 通道宽度与通道间隙之比> 25) 矩形窄缝通道内单相流体的混合对流换热问题。数值模拟结果表明, 大宽隙比窄缝通道内的混合对流存在着与圆管内混合对流相似的“中部热岛”现象,在给定流量下,壁面“热岛”现象随热流密度增大而加强,给定热流时壁面“热岛”随流量增加而减弱     

高强钢丝支撑圆管吸能特性研究

通过实验和有限元模拟方法研究薄壁金属支撑圆管在侧向准静力荷载下变形和吸能特性。研究结果表明:支撑圆管与普通圆管相比,在侧向准静力荷载作用下其侧向压缩反力、总吸能、比吸能等指标都显著增大,在θ45°时初始极限荷载增加的幅度随着角度的增加逐渐减小,相同侧向位移处吸收的能量和比吸能也逐渐减小。     

斜桩支护基坑的数值模拟研究

具有一定倾斜角度的桩在公路桥梁、港口码头行业中中已应用广泛,而在基坑支护工程中则鲜有应用和研究。为了研究具有一定倾斜角度的桩作为基坑支护结构时的工作机理,采用数值模拟的方法,对不同倾斜角度的钢板桩进行计算,研究不同倾斜角度对支护桩内力、位移的影响规律。研究结果表明,斜桩有利于与降低基坑位移、减小支护桩剪力,而支护桩正弯矩随角度增大而减小,负弯矩随角度增大而增大。从充分发挥材料性能、节约造价的角度,斜桩倾斜角度以10°~12°为宜。     

倾斜式太阳能烟囱通风换气性能模型实验研究

利用实验法对倾斜式太阳能烟囱的通风应用特性进行实验研究,实验以倾斜式太阳能烟囱为基础,在不同的运行模式下,测试倾斜式太阳能烟囱在不同条件下的热工性能、温度场、通风能力等参数的影响规律,并对实验结果进行分析和整理。分析了环境温度、倾斜角度、加热板的热流密度对倾斜式太阳能烟囱温度分布影响。结果得出了不同倾斜角度其回流深度大小,该研究对发展低能耗建筑环境、充分提升太阳能利用潜力等具有重要意义。     

基坑倾斜支护桩在水平荷载作用下的内力分析

为了深入了解倾斜支护桩桩身的弯矩分布,并为今后基坑倾斜支护桩在工程中的应用提供参考,本文运用库伦理论并建立新的计算模型,通过计算,并对不同倾斜角度下的桩身最大弯矩进行了比较分析。最终得出结论:在基坑支护中,倾斜支护桩在同等条件下,其最大弯矩比普通竖直桩桩身的最大弯矩小,且在一定倾斜角度范围内,倾斜桩所受的主动土压力随着倾角的增大而减小,所受被动土压力随着倾角的增大而增大,桩身最大弯矩值随着倾斜角度的增大而减小。     

管道倾斜角对瓦斯爆炸影响的实验研究

利用自制管道建立实验系统,测试并分析管道内甲烷爆炸过程中的最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率。结果表明:倾斜角存在的条件下,甲烷最大爆炸压力有所减小;最大爆炸压力上升速率在0°～2°范围内随着倾斜角增大而增大,在3°～4°范围内在前半段管增加,后半段管减小;当点火处位于管道一端时,管道倾斜能较大程度上改变甲烷爆炸环境。     

钢制椭圆管格栅式采暖散热器的研究

散热器种类繁多且以圆管为主,而椭圆管散热器换热方面有着自己特有的优势.但是椭圆管的倾斜角度是可以变化的,倾斜角度不同散热器的散热量必然不同,文中将通过实验与模拟结合的方法给出最佳倾斜角度.     

低温热水有源相变墙体的辐射供暖特性

在有源相变墙体二维数学模型基础上,对在不同的相变温度,相变潜热、相变层厚度及设计室温条件下的有源相变墙体辐射供暖特性进行了模拟计算,分析了各因素对低温热水有源相变墙体辐射供暖特性的影响。结果表明:随着相变温度增大,墙体表面平均温度和热流密度值随之增大,但波动幅度减小;相变潜热对墙体表面平均温度影响较小,而对墙体表面热流密度影响较大,且相变潜热越大,二者也随之增大;相变层厚度增加,墙体表面平均温度和表面热流密度逐渐减小;设计室温越高,墙体表面温度越高,而表面热流密度减小。     

阻燃织物的辐射热防护性能研究

介绍织物的辐射热防护性能 RPP 测试原理。选用 25 种阻燃面料进行测试,分析辐射热源强度与阻燃织物 RPP 值 的关系。借助于 SEM 测试对受热实验后织物微观变化进行表 征,分析实验现象及实验后织物的宏观变化。结果表明：在热流密 度较低的情况下,影响织物辐射热防护性能的主要因素是织物物 理结构参数;本征型阻燃织物的 RPP 值随着热流密度的增加而 减小,非本征型阻燃织物的 RPP 值随着热流密度的增加出现减 小、增加交替现象。热流密度增大时,烧伤时间减小的幅度大于辐 射热流密度增加的幅度,RPP 值总体上呈减小趋势。RPP 值不 宜作为评价织物在宽分布辐射热流量下的辐射热防护性能的唯一 指标。随着辐射热源强度的增加,本征型阻燃织物外观几乎没有 变化,而后整理织物和混纺织物炭化分解逐渐加深。     

某内悬浮外拉线抱杆倾斜角度的安全性分析

内悬浮外拉线抱杆是浙北—福州特高压交流线路工程中组立高塔所用的特种起重机械,此抱杆通过承托绳和铁塔连在一起。本文针对某44m钢结构格构式变截面抱杆,在不同倾斜角度下进行有限元模拟分析计算,得到外拉线、承托绳拉力及抱杆的应力和位移。结果表明,拉力、位移和应力都随着倾斜角度的增加而增大,据此内悬浮外拉线抱杆的最大倾斜角度取为10°。     

屋顶光伏阵列优化及其对既有建筑能耗的影响研究

附加式屋顶光伏阵列是既有建筑与光伏构件最有效的结合方式之一。屋顶光伏阵列的不同排列不仅会影响系统输出电量,还影响建筑能耗。既有建筑屋顶面积有限,光伏阵列倾斜角度的增大会使阵列最小间距增大、阵列排数减少,导致光伏板总安装面积以及建筑顶层房间能耗的变化。以邯郸地区东西70 m、南北20 m的既有屋顶为例,通过PVSYST软件比较了不同倾斜角度下屋顶光伏阵列的发电量,并计算了阵列的投资回收期。结果表明:光伏板倾斜角度为30°~35°时发电量最大,投资回收期最短,为8.61年。采用DesignBuilder软件对顶层房间进行了能耗模拟,表明应用光伏阵列的顶层房间年采暖制冷总能耗比普通屋顶房间减少1.8kW·h/m2。     

双轴压缩试验下岩石裂纹扩展的离散元分析

基于颗粒离散元理论,研究含2条预制裂纹的Hwangdeung花岗岩在双轴压缩试验下的裂纹扩展及破坏模式。研究结果表明：围压对岩石裂纹扩展及破坏模式有显著影响;水平预制裂纹对倾斜预制裂纹的保护作用随着围压的增大而增强;且倾角越大,水平预制裂纹的保护作用越明显;当预制裂纹倾角α≤75°时,试验停止时微裂纹数目随围压的增加而增大;而当预制裂纹倾角α=90°时,微裂纹数目先增大后减小;试样的起裂应力都随着围压的增加而增大(除α=75°);试样的峰值强度也均随着围压的增大而增大;预制裂纹倾角不同,围压对试样的起裂应力和峰值强度的影响程度不同;相同围压下,不同预制裂纹倾角试样的起裂应力和峰值强度的大小关系无明显规律,而与其具体破坏模式有关;整体来看,当预制裂纹倾角α=60°时,围压对岩体力学特性影响最大。     

利用LNG冷能与工业余热跨临界循环参数分析

针对一种利用LNG冷能与工业烟气余热的单级跨临界循环展开研究,采用乙烷为循环工质,分析冷凝温度、蒸发压力、冷凝器夹点温差及烟气出口温度4个主要运行参数对循环性能(热效率、火用效率、净功率输出、乙烷及烟气质量流量)的影响。介绍LNG冷能与工业烟气余热单级跨临界循环模型,给出典型工况下各节点的参数。进行热力学分析,得到循环的热效率及火用效率表达式。采用Matlab软件中的遗传算法工具箱进行优化。热效率和火用效率随着冷凝温度的升高而降低,随着蒸发压力的增大而增大;随着冷凝温度的降低及蒸发压力的升高,循环系统净功率输出都增加;火用效率曲面和热效率曲面存在交叉线,热效率在蒸发压力较低而冷凝温度较高时低于火用效率;烟气的质量流量明显大于乙烷的质量流量,且都随着冷凝温度和蒸发压力的增大而增大。热效率和火用效率随着夹点温差的升高而降低,随着烟气出口温度的增大,热效率不变而火用效率降低,且火用效率曲面和热效率曲面存在交叉线;净功率输出随夹点温差的增大而降低,随烟气出口温度的改变而不变;烟气及乙烷的质量流量随夹点温差的增加都降低;随烟气出口温度的增加,乙烷质量流量不变而烟气质量流量增加。火用效率和净功率输出随着蒸发压力的升高,先增大再减小,存在最佳的蒸发压力(8 MPa左右),使得火用效率及净功率输出最大,而热效率随着蒸发压力的增大而增大;随着烟气出口温度的增加,热效率及净功率输出不发生变化,火用效率逐渐降低;蒸发压力升高,烟气及乙烷的质量流量都降低;烟气出口温度增大,乙烷质量流量不变而烟气质量流量增加。     

多级斜板式斜板的角度对水沙分离影响的实验研究

为了研究多级斜板式水沙分离装置中斜板安装角度的变动对装置的水沙分离效果所产生的影响,对同一流量、不同含沙浓度进行了水沙分离实验。结果表明:流量控制在0.9m3/h左右、含沙浓度在15kg/m3之内时,溢流泥沙颗粒D50随泥沙浓度增大而逐渐减小,装置的分离率就高;当斜板的角度α为45°、β为60°时,装置的水沙分离效果最佳,分离率最高。     

Y型小通道多相流换热特性分析

采用计算流体动力学模拟仿真软件CFX对Y型小通道内部流场流动换热特性进行研究分析。模型采用仿生Y型通道结构,分形角度的范围为30°～150°,通道直径为1mm。对分型角为60°的小通道进行了实验研究和数值分析对比,对比结果显示两者吻合良好。研究分析了不同分形角度对分型通道内的单相对流换热系数和两相沸腾换热系数的影响。不同分形角度对多相流场内部阻力系数的影响以及不同雷诺数下Y型小通道平均含气率的变化规律。研究结果表明:增大分形角度会使Y型通道内部流体对流换热系数和阻力系数增大,气体平均体积分数随着雷诺数的增大而减小。     

电流体力学强化水平管内凝结传热试验研究

在电流体力学(EHD)强化传热试验台上进行了水平管内凝结传热的强化试验研究，结果表明，EHD技术对水平管内的凝结传热有明显的强化效果；低热流密度时，强化效果较好，增大热流密度时，强化效果减弱；热流密度维持不变时，强化系数随强化电压的升高而增大；在本试验条件下，对凝结传热的最大强化系数为156％。