闭式热源塔换热性能实验研究

建立了闭式热源塔热泵实验系统,实验研究了不同空气温度和相对湿度、溶液流量、风量下闭式热源塔换热性能的变化规律。结果表明:闭式热源塔的总吸热量在7 kW以上,总吸热量随空气温度、相对湿度和溶液流量增大而增大,注重潜热能的利用能有效地增加总换热量;热源塔能效比随空气温度和相对湿度的升高而增大,随溶液流量增大而减小,在满足吸热量的前提下应减小风机转速以降低能耗。     

横流热源塔换热性能研究

针对制热工况,建立横流热源塔传质传热数学模型。对数学模型的计算准确性进行实验验证。选取重庆、长沙、杭州、西安、南京、青岛6座城市作为计算对象,分析计算热源塔显热换热量、潜热换热量的影响因素以及一定计算条件下的显热换热量、潜热换热量。计算结果与实验测量结果偏差很小,数学模型的计算结果可信。进口防冻液温度的影响:当防冻液、空气质量流量一定时,6座城市的显热换热量、潜热换热量均随进口防冻液温度的升高而减小。进口防冻液温度相同时,显热换热量、潜热换热量由大到小的城市均为重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛。防冻液质量流量的影响:重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别选取-4、-8、-9、-11、-12、-14 ℃,空气质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随防冻液质量流量的增大而增大,但潜热换热量增大幅度非常小。空气质量流量的影响:重庆、长沙杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别为-4、-8.-9、-11、-12、-14℃,防冻液质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随空气质量流量增大而增大。空气质量流量对重庆热源塔潜热换热量的影响最明显,其次分别为长沙、杭州、南京、西安,对青岛热源塔潜热换热量的影响微弱。一定计算条件下,6座城市热源塔显热换热量差别比较小,而潜热换热量差别明显,室外空气含湿量越大的城市热源塔潜热换热量越大。     

冬季喷淋工况下闭式热源塔换热性能实验

建立了闭式热源塔热泵实验台。研究了管内溶液进口温度分别对管内溶液出口温度、吸热量和能效比的影响规律,以及水汽比对吸热效率的影响规律,分析了5种因素对闭式热源塔吸热效率和能效比影响的显著性。结果表明:管内溶液出口温度随管内溶液进口温度的升高而升高,吸热量和能效比均随管内溶液进口温度的升高而降低,吸热效率随水汽比的增大而减小;各因素中,风量对吸热效率和能效比的影响最大。     

热源塔防冻液跨季节再生分析

提出了一种不需要额外消耗能源的热源塔防冻液浓缩再生方式:将冬季使用后的低浓度防冻液储存,在夏季作为制冷系统中的冷却水使用,同时进行脱水浓缩。建立了热源塔内空气与溶液热质交换的数学计算模型。计算结果表明:溶液质量分数、空气相对湿度、空气流量、溶液流量、进口空气温度和进口溶液温度对溶液中的水蒸发量有重要影响;在热源塔溶液的浓缩再生运行中,补充溶液与否对再生时间影响不大。以南京地区1栋办公建筑热源塔为例进行计算得知,完成全部溶液的浓缩再生约需8 d,该防冻液浓缩再生方式是可行的。     

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%。     

溶液除湿系统除湿性能实验研究

基于正交试验设计方法,对入口溶液质量分数、入口溶液温度、入口液气比、入口空气含湿量、入口空气温度这5个因素对出口空气含湿量的影响进行了实验研究.结果表明,除湿量受前4个因素的影响较显著,受入口空气温度影响较小;入口液气比较小时,除湿量随入口液气比的增大而增大,但当入口液气比大于1.5后,除湿量几乎不随入口液气比的增大而变化;对单位除湿量的影响程度由大到小为:入口空气含湿量、入口溶液质量分数、入口溶液温度、入口液气比、入口空气温度.     

孔板波纹填料热源塔换热及阻力特性实验研究

为了解决热源塔按冬季换热需求设计体积偏大的问题,本文对采用小片距大比表面积孔板波纹填料的热源塔进行实验研究,搭建了横流式热源塔实验平台,以乙二醇溶液为循环工质,实验获得了空气流量、温度、含湿量及溶液流量、温度、浓度对孔板波纹填料热源塔热质传递的影响规律,研究了孔板波纹填料热源塔的阻力特性,并拟合出了传热传质系数及压降的关联式。实验结果表明孔板波纹填料热源塔的传热传质系数主要受风量密度和淋液密度影响,而填料的压降主要受风量密度影响,这为孔板波纹填料热源塔的使用和设计提供了依据。     

热管换热器回收燃气热水器烟气余热研究

采用热管换热器回收燃气热水器烟气余热(显热、潜热),对热管换热器设计计算方法、换热量的理论计算方法进行探讨。结合试验方法,利用热管换热器回收家用燃气热水器烟气显热、潜热,考察不同工况下热管换热器理论换热量与实测换热量。在试验中回收到了凝结水,说明设计的热管换热器具备同时回收烟气显热和潜热的能力。由于蒸发段翅片间残留凝结水,影响了换热效果,使得实测显热、潜热换热量小于理论换热量。在后续的研究中,可以通过优化翅片结构等方式,减少凝结水的残留,进一步提高热管换热器的换热能力。     

CO_2微通道蒸发器换热特性实验研究

对CO_2微通道蒸发器进行了换热特性的实验研究,分析了质量流量、入口干度和蒸发温度对微通道蒸发器干涸点和换热性能的影响。实验结果表明:入口干度为0. 8时,质量流量由3. 76 g/s增大到11. 8 g/s,蒸发器平均壁温降低,干涸点后移,总换热量增大;质量流量为6. 17 g/s时,入口干度由0. 557增大到0. 976,蒸发器平均壁温升高,干涸点前移,总换热量减小;质量流量为10. 72 g/s,入口干度为0. 85时,蒸发温度由10. 2℃增大到18. 2℃,蒸发器平均壁温先升高后降低,干涸点后移,总换热量减小。对于单层扁管,流量大、干度低的扁管换热效果好。     

冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器性能研究

介绍了冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器的结构,建立了传热数学模型。采用Matlab程序对传热数学模型进行求解,模拟研究了结构参数、运行参数对集热器热性能的影响。集热器出口空气温度的实测结果与模拟结果的平均偏差为0.99K,证明传热数学模型准确可靠。集热量随吸热板外表面发射率增大而降低,随集热器出口空气流量、太阳辐射强度的增大而升高,随环境温度的增大先降低后升高。集热器出口空气温度随吸热板外表面发射率、集热器出口空气流量的增大而降低,随太阳辐射强度、环境温度的增大而升高。     

太阳辐射对南方多层墙体热湿性能影响的研究

本文以空气含湿量和温度为驱动势建立模型对南方地区典型多层墙体进行了动态模拟。在主模型中,将太阳辐射总热量分解,得到了建筑不同朝向外墙的太阳辐射得热量,进而分析了在太阳辐射影响下墙体的热湿性能;在子模型中,不考虑太阳辐射得热对墙体热湿性能的影响。将模拟结果同实验测试数据进行对比后可知,太阳辐射得热对多层墙体外层的温度影响较明显,而墙体温度的升高会造成墙体内空气含湿量的增大。     

肋片管表冷器湿工况动态数学模型及仿真

利用分段集总参数法建立了肋片管表冷器在湿工况下的动态数学模型,将模型的微分方程转换为以表冷器各出口参数为状态变量的状态方程,对表冷器动态数学模型进行了直接求解,得到了肋片管表冷器各微元段水侧温度和空气侧温湿度随时间的变化关系,分析了表冷器在湿工况下达到稳态时各微元段的换热情况,以及流体入口温度和流速扰量对表冷器换热量的影响.结果表明,空气侧流速扰量对表冷器换热量的影响最大,随空气流速的增大,换热量增加的速度将减小.     

室内湿度对多联机空调性能的影响研究

通过运用焓差试验室对某品牌多联机空调机组进行试验,测试在相同室外温度、相同室内干球温度、不同室内湿球温度下多联机空调机组的各种性能参数变化情况,并且对其制冷量、能效、耗功、潜热显热量、潜热显热比、除湿量等进行了对比分析.试验结果表明:室内温度相同的情况下,室内相对湿度从35%增加到75%,机组制冷量增加了21.02%,耗功量增加了6.23%,能效增加了13.97%;当室内相对湿度小于35%的时候,机组能力全部靠显热来提供;在湿度较高和较低的情况下可以通过改变系统的控制方式来改变压缩机的运行频率,降低功耗,实现节能.     

深埋风道湿空气凝结数值模拟

提出了一种实现空气降温凝结数值模拟的方法,建立了深埋风道传热传湿数学模型,利用FLUENT的用户自定义函数功能,将热质传递关系式转化为相应控制方程的源项,对风道内流动空气热湿耦合传递进行了三维非稳态数值模拟,计算了空气进出口温差、析湿量和传热量,结果表明:凝结起始截面空气平均相对湿度低于90%;热湿耦合作用对空气温湿度变化影响较大,入口空气相对湿度由70%增大到90%时,析湿量和传热量分别增大86.6%和36.8%,出口温降减小2.17℃。为地热能利用研究及地下工程通风温湿度预测奠定了基础。     

低品位热源驱动溴化锂吸收-喷射热泵系统性能的理论研究

提出了一种太阳能热驱动吸收-喷射热泵系统,介绍了其工作原理,建立了系统各部件的数学模型,分析了驱动热源压力、冷却水出口温度及冷水入口温度对该热泵系统COP和喷射系数的影响。结果表明:该热泵系统不仅可制取较高品位热量,还具有较高的效率;在给定条件下,当驱动热源压力增大和蒸发器冷水入口温度升高时,该系统COP分别由1.52提升至2.02和由1.00提升至4.52。     

微通道换热器换热性能的数值模拟及试验

采用数值模拟、试验方法,对微通道换热器的换热性能进行探究(主要考核空气出口温度、换热量、空气压力降、空气侧表面传热系数等)。将空气作为微通道换热器外部高温换热介质,将冷水作为微通道内部低温换热介质,不考虑冷水分配的不均匀性,对比分析在不同迎面风速、冷水进口温度条件下微通道换热器的换热性能。空气进口温度设定为35℃,相对湿度设定为60%(模拟时不考虑空气相对湿度对微通道换热器结露的影响),微通道换热器的迎面风速变化范围为1. 00～1. 75 m/s。冷水流量设定为1 m~3/h,冷水进口温度变化范围为5～8℃。空气出口温度、换热量、空气压力降、空气侧表面传热系数随迎面风速、冷水进口温度的变化趋势模拟与试验基本一致,由于试验条件下微通道换热器翅片易出现结露,使得试验条件下的空气压力降大于模拟结果。冷水进口温度为5℃时,空气出口温度、换热量、空气压力降、空气侧表面传热系数均随迎面风速的增大而增大。迎面风速为1. 5 m/s时,空气出口温度随冷水进口温度的增大而增大,换热量、空气压力降、空气侧表面传热系数均随冷水进口温度的增大而减小。     

地板表面发射率对地暖性能的影响

分别采用石墨烯涂料和银粉漆对地板表面进行改性,制备了表面发射率分别为0.86和0.46的地板.采用地板供暖实验装置测试了不同发射率表面的地板供暖性能,结果表明在热源温度分别为28益、36益、41益的情况下,表面发射率为0.86的地板比表面发射率为0.46的地板表面温度分别升高1.6益,1.1益和0.5益,总供热量分别增大25.4 W/m?2,35.2 W/m?2和42.9 W/m?2.对不同发射率的地板表面供暖性能进行了计算,计算结果与实测数据误差约为3％.研究了地板表面发射率对地板辐射换热量的影响,结果表明辐射换热量随地面发射率增大近似线性增大,且对于较高的热源温度,对应的线性斜率相应增大.     

农村保温墙体的热湿性能分析

通过建立非保温墙体和XPS保温墙体模型,应用COMSOL Multiphysics软件模拟墙体的热湿变化规律,分析农村保温墙体的热湿性能.结果表明:水泥砂浆与混凝土交界面、混凝土与水泥抹灰交界面分别受室外、室内温度影响大于相对湿度影响.潜热净吸热量密度在非保温墙体和XPS保温墙体内分别占净吸热量密度的21.7％和14....     

复合型太阳能溶液除湿空调的性能模拟

结合热湿地区的气候特点,设计了复合型太阳能溶液除湿空调系统,并通过数值模拟,分析了除湿器和再生器入口空气参数对系统性能的影响.结果表明,除湿器入口空气温、湿度从36℃和80%冷却减湿预处理到26℃和90%时,除湿器的体积可减小约63%,溶液循环量减小约58%;使用房间排风作为再生空气源,可明显提高溶液的再生效率和浓度,有效降低再生热源温度.     

顶棚辐射结合下送风供冷系统运行特性实验研究

本文基于对室内温度、围护结构内表面温度、风口参数等实测数据,分析了顶棚辐射结合下送风供冷系统运行过程中系统换热量、人体热舒适性变化规律,以及操纵量、扰动量对被控量的影响。研究结果表明:系统净辐射换热量、对流换热量和总换热量在系统开启的前1.5 h内递增,之后趋于稳定,系统稳定时,辐射换热量占总换热量的43%,余下57%冷量由风系统承担,此时,PMV和PPD值均在ISO7730的推荐值范围内。室内空气温度和作用温度随着扰动量和操纵量的增加而增加;当室外空气温度相对较低或较高时,室内发热量或平均水温较低时,室内空气温度和作用温度的增加率较小;室内空气温度和作用温度随着送风温度呈近似线性增加。