芯体迎风面气流分布对全热交换器性能的影响

芯体作为全热交换器热质交换的关键构件,其迎风面的气流分布对换热效率有重要影响。针对一种垂直交叉流板翘式全热交换器,通过实验说明芯体迎风面气流分布的不均匀性,并通过数值计算的方法,对不同风量下的芯体迎风面的气流分布以及对换热效率的影响进行了分析研究。结果表明:芯体迎风面的气流速度分布不均匀,且不均匀性随着风量的增大而增强;不均匀系数越大,对换热效率的影响越大。     

芯体流道构型对全热交换器换热效果影响的数值分析

芯体是全热交换器的重要组成部分,是全热交换器进行热质交换的关键构件。对平板流道、三角流道翅片不导热、三角流道翅片导热3种情况下,全热交换器的热质交换进行了有限元模拟分析,结果表明:由于二次换热面的存在,三角流道翅片导热时,全热交换器的显热效率以及焓效率明显优于其他两种情况;而当进口风速大于0.8 m/s后,三角流道翅片不导热条件下的焓效率逐渐地略优于平板流道的焓效率,这主要是由于前者的潜热效率随着风速的增加而减少的幅度要小于平板流道造成的。     

新型板式全热交换器研制--产品研制及实验

讨论了国内外评价全热交换器性能的主要指标,介绍了一种新型全热交换器的基本结构、主要特点以及实验结果。结果表明,由于采用了纳米气体分离复合膜作为热质交换材料,该全热交换器具有以下特点：a）全热交换效率高达75％以上,高于其他形式的同类产品;b）取消了传统的波纹瓦楞纸支撑结构,空气阻力大幅度下降;c）在较高的迎面风速下,仍然有较高的换热效率;d）热质交换材料的孔径只有2nm,细菌、病毒和气体均无法通过,实现了零泄漏;e）由于采用了板式换热器的可拆卸结构,加上材料良好的疏水性,因此芯体可以拆卸,大大延长了换热器寿命。     

间歇性换向式全热交换器的性能研究

将调湿纤维作为蓄湿芯体运用于间歇性换向式全热交换器中,对换热器性能进行研究。通过实验测试棉,羊毛,亚麻和大麻四种纤维在换热器运行条件下的吸放湿变化情况并绘制曲线,得到换热器分别在四种纤维填充条件下的潜热效率。同时通过测定填充芯体前后的压力损失计算节能率,由此得出羊毛芯体性能最佳的结论。     

空气—空气板式全热交换器结霜与旁通除霜的实验研究

本文首先简要介绍了空气—空气板式全热交换器结霜实验的平台和方法。在实验中,分别使用叉流加逆流板式全热交换芯体和叉流板式全热交换芯体测试了标准结霜工况下2种板式全热交换器的换热性能及相关参数变化,并采用照片的形式展示了2种板式全热交换器的结霜规律。其次,针对现有板式全热交换器在严寒季节出现的结霜问题,开发了解决此问题的旁通除霜装置,该装置在原有换热器设备上增设了旁通风阀和旁通风道,使板式全热交换器有换热和除霜2种运行模式,并用实验验证分析了其除霜效果。     

基于直接蒸发冷却技术的新风换气机

新风换气机作为一种新型的通风换气设备,通过换热芯体回收部分室内排风冷(热)量。为有效提高新风换气机的换热效率,利用直接蒸发冷却原理实验了一种新型新风换气机,即通过增大全热交换芯体处冷热气体的换热温差提高换热效率的换气机。     

敷膜多孔纸全热交换器效率的实验及数值研究

针对全热交换器传湿效果不明显的特点,提出了以带孔纸为支撑层,涂敷亲水膜的方式提高交换膜的热效率。基于所采用的交换膜,实验测量了多孔纸膜的热质交换性能;同时,建立了有限元数值仿真模型,研究了不同孔径、孔间距对全热交换器换热效果的影响。结果表明:对于全热交换器而言,采用敷膜多孔纸的方式,可以有效提高全热交换器的换热效率,实验结果与数值模拟结果相符。在带孔纸能够起到支撑层作用的前提下,孔密度越大越好,结合实际加工工艺特点,多孔纸膜中孔的直径应该控制在1 mm左右。为全热交换膜段优化设计提供了热设计参考数据。     

两种不同流道构型全热交换器芯体综合性能的理论分析与对比

为了解三角形和平板式两种流道构型芯体综合性能的相对优势及两者相对较佳运行工况,根据工程传热传质计算方法,对比与分析了两种芯体在不同层高及运行工况下综合性能的差异。结果表明:随层高变化,两种芯体能效比曲线有交叉且存在峰值,交叉点对应层高约为4.5 mm;风量增大,两种芯体能效比均降低且三角形流道芯体能效比小于平板式;相同工况下,三角形流道芯体能量回收量大于平板式;两种芯体存在相对较佳运行新风与排风温差范围,温差大于约7℃时,三角形流道芯体相对平板式运行性能较佳。设计与选型时应综合考虑两种芯体的性能特点,合理选择流道构型。     

导流片对预制弯头内气流组织的影响

为研究导流片对预制风管弯头气流组织的影响,通过选取了装饰工程中3种常用的大型弯头,并在其中设置不同形式的导流片,应用数值模拟的方式对不同形式的弯头和配置不同形式的导流片时,风管内的气流均匀性进行了研究。通过比较得出了3种大型弯头中导流片的布置对气流流动的影响,并结合风管系统内整体均匀性和出口风速得到了预制风管弯头的选型依据,以期为今后类似工程的风管弯头选型提供借鉴。     

固体蓄热式电锅炉放热特性优化研究

为提升固体蓄热式电锅炉机组整体效率及系统安全性,对其放热特性进行研究。通过数值模拟锅炉内部布风及换热器结构,并分析实验测试结果,采用蓄热体迎风面设置导流装置和改变换热器管排结构的优化方法,改善锅炉放热不均匀的问题,提升翅片管式换热器的换热效率。优化结果表明：通过设置导流装置可使迎风截面的流速分布均匀性指数提升13.58%;通过优化换热器的管排结构,可使换热器风侧温降均匀性提高49.779%。     

入口气流方向对准逆流式全热交换器性能的影响

通过合理假设,将气固（膜）两相间透湿类比为流固耦合传热,建立了空气一膜热湿耦合传递数学模型。利用现有CFD软件Flu—ent实现该数学模型的计算,通过实验,验证了该数学模型的正确性。保持风量不变,改变入口气流方向,计算了不同入口工况下换热器的性能参数。通过比较发现,当入口气流与迎风面夹角在75°附近时获得最佳性能。通过定义气流分布系数分析了入口气流方向对换热器性能影响的原因。     

公路隧道合流段下游压力分布及通风系统优化

借助CFD方法,针对不同隧道合流角、不同风量分配比等情况,对公路隧道合流段下游通风气流组织和压力场分布特性进行了三维模拟分析.研究结果表明在隧道合流一定的前提下,随风量分配比的增加,动压、全压增大,静压减小;其中,动压增大幅度较大,且分配比较大时合流处初始静压出现负值.当合流角增加时,动压、静压、全压均会增大,且角度越...     

太阳集热墙通道中气流速度场与温度场的协同性探讨

为了有效提高太阳能的热利用率,本文运用对流换热场协同理论对太阳集热墙通道中的气流速度场和温度场进行了研究,探讨了通道内温度梯度的方向和气流速度比(u/v)对场协同角及对流换热贡献率的影响规律。研究得出:太阳集热墙通道中的场协同性主要取决于集热墙板的形状和通道中气流的输运工况,改善集热墙板的形状可形成有益于对流换热的温度梯度方向角(θ);当θ一定时(θ≠0°),随着气流速度比的增加,对换热的贡献亦增加,且θ越大,效果越明显。由此提出了优化太阳集热墙集热板的思路,设计了一种带孔折型集热板的太阳墙系统并进行了实验验证。     

中央空调排风系统冷量回收利用研究

分析了横流板式间接蒸发热回收器的热质传递过程,并建立横流板式间接蒸发热回收器的换热数学模型,采用有限容积法对数学模型进行求解,得出了新风、排风沿空气流动方向的温度分布。采用ε-NTU方法对横流板式间接蒸发热回收器的换热效率进行了分析。     

高架快速路辅助车道与集散车道效率研究

CJJ129—2009《城市快速路设计规程》中对于匝道出入口间距不能满足要求时,提出通过设置辅助车道或集散车道来解决,但未对其具体适用性给予规定。以上海中环线浦东段金桥立交与其相邻出入口布置为例,通过交通仿真分别对设置辅助车道和集散车道的效率进行比较,得出:对设置辅助车道方案,推荐采用单侧各设置2根辅助车道方案;对设置集散车道方案,推荐采用单侧各设置3根集散车道的方案。对于该工程采用单侧各设置3根集散车道的设计方案。     

基于Fluent数值模拟对PVDF换热器性能的分析

建立了聚偏氟乙烯(PVDF)管壳式换热器的物理模型,利用Fluent流场模拟软件对换热器壳程流体的流动状态进行了数值模拟,分析了叉排和顺排管束下、不同管间距情况下对换热的影响以及壳程压降的变化,得到了换热效率最佳且经济合理的PVDF管壳式换热器的结构设计参数。     

权重系数法全热换热器效率影响因素判定

利用权重系数建立了全热换热器的全热效率、显热效率及潜热效率三者的关系式,根据显热、潜热效率权重系数判定显热效率、潜热效率对全热换热器全热效率的影响程度。夏季工况下,我国大部分地区空调系统中全热换热器的全热效率主要受潜热效率影响。我国西北地区的空调系统不适合使用全热换热器。     

地源热泵系统热短路分析

主要进行地源热泵系统的热短路实验研究,对河北工程大学120m埋深地源热泵U型埋管实验室进行冬季性能测试,进行多流量工况的测试,流量分别为4t/h、3.5t/h,3 t/h各运行5 d,地下埋管单位井深换热量也会随著流量的减小而减少;埋管中的流量变化和埋管中的换热量的大小对热短路都有影响.通过热短路分析,提出了改进措施.     

Analytical and experimental analysis of a low-pressure heat exchanger suitable for passive ventilation

A core element in sustainable ventilation systems is the heat recovery system. Conventional heat recovery systems have a high pressure drop that acts as blockage to naturally driven airflow. The heat recovery system we propose here consists of two separated air-to-liquid heat exchangers interconnected by a liquid loop powered by a pump ideal as a component in a heat recovery system for passive ventilation systems. This paper describes the analytical framework and the experimental development of one exchanger in the liquid-loop. The exchanger was constructed from the 8 mm plastic tubing that is commonly used in water-based floor-heating systems. The pressure loss and temperature exchange efficiency was measured. For a design airflow rate of 560 L/s, the pressure loss was 0.37 Pa and the efficiency was 75.6%. The experimental results agree well with the literature or numerical fluid calculations. Within the analytical framework, the total heat recovery of two liquid-coupled exchangers was calculated to be in the range 64.5–75.4%, depending on the parasitic heat loss in the experimental setup. The total pressure drop of the heat recovery system is 0.74 Pa. Moreover, preliminary improvement calculations promise a future total efficiency of 80% with a pressure drop of 1.2 Pa.