工业炉管温度的红外成像测试方法

针对工业炉内特殊的燃烧环境,从消除烟气影响切入,建立了红外计算模型,并利用红外热像仪获得运行状况中炉管表面二维温度场及其变化特征,为优化工艺操作提供了科学依据     

储罐区液位自动检测系统

综述了储罐区液位自动检测技术中的智能检测、数据采集、信号传输及计算机管理系统的构成,分析了几种液位自动计量技术新产品和设计方案,为大中型石油化工企业提升储罐管理功能和检测精度提供了参考依据。     

红外成像技术在储罐液位检测中的应用

提出了采用红外成像技术进行储罐液位检测的新方法,根据储罐内气液相的温度差检测出气液界面进而获得液层高度。该方法操作简单方便,可以实现非接触测量,克服了人工检测方法劳动强度大、测量结果不准确的缺点,具有广泛的推广应用前罱。     

液氯储罐液位测量方法的比较

将几种液位计在测量液氯储罐液位中的使用情况进行了比较。     

红外焦平面列阵热成像用陶瓷热释电材料的研制

报道了在ＰＺＮＦＴＳ １型材料研究工作基础上提出的小面积探测器对材料选择的原则，通过进一步的添加改性制备ＰＺＮＦＴＳ Ⅱ型材料，使得用ＰＺＮＦＴＳⅡ型材料制作的小面积探测器的性能进一步提高，其达到的数值说明这种材料基本上可以满足实用红外焦平面列阵对材料性能的要求。     

关于储罐液位报警值设定的探讨

基于化工企业中使用到各种规格和容积的储罐,文章初步分析了目前为不同容积储罐设定报警值的常用方法,进一步探讨了液位报警的设定高度值与储罐容量之间的相互关系,最后针对性地给出了设定报警值的补充建议。     

卧式标准椭圆封头储罐液位与体积的关系

在改良西门子法制备多晶硅工艺过程中,大量的卧式标准椭圆形封头储罐用于氯硅烷液体的存储,通过液位及时准确的掌握储罐内的氯硅烷液体体积,对于工艺物料平衡有重要意义。通过几何分析,计算了同一类型不同规格的卧式标准椭圆封头储罐液位与体积的关系,从而得到液位与容积的曲线,提高了操作人员对物料平衡的调整效率和准确性,减少了储罐因氯硅烷液体过充或液位过低导致的安全风险。     

边界形状的红外识别算法

基于表面测温的边界形状识别是导热反问题的重要研究内容,同时也是红外无损检测技术从定性到定量发展的重要理论基础。对于边界识别类导热反问题,由于需要在迭代过程中不断改变不规则的求解区域的形状,所以其计算复杂性较大,计算时间也相对比较长,直接影响到实际算法的应用。本文基于试件整体对传热的宏观影响规律提出了基于有效热导率评估的边界识别方法。该方法将不规则求解区域上的边界识别问题转化为一个规则求解区域上的有效热导率的识别问题,从而大大降低了边界形状迭代求解的复杂性和计算所需时间。数值算例证明了算法的有效性。边界的初始假设可以忽略。算法没有明显放大温度测量的误差。     

直接接触汽化传热实验装置的设计与测试技术

为了研究戊烷与水直接接触汽化传热过程中其液液界面的真实传热温差,文中搭建了汽化传热的闭路循环实验装置,设计了一种戊烷-水直接接触界面面积不变的圆形接触面,运用双平行电导探针测定液液界面的波动情况,采用红外热像技术确定液液界面处水的表面温度,进而确定直接接触汽化传热的真实传热温差,同时通过实验研究了水流速和温度对热通量的影响。结果表明:戊烷汽化传热的真实传热温差Δt远远小于传统计算方法得到的温差Δt_m,这种温差的差别导致了计算得到的真实传热系数远远大于根据传热方法计算得到的传热系数。同时,热通量随着水流速和传热温差的增加而逐渐增加。该实验方法为直接接触汽化传热机理的研究提供了重要方法和新的思路。     

重烃储罐液位测量仪表的改造应用

介绍甲醇制稳定轻烃装置的副产品重烃的储罐液位测量仪表,从采用雷达液位计到差压变送器直至最终采用磁致伸缩液位计的技术改造过程,总结了这3类仪表的应用情况。     

Experimental investigation of contact heat transfer coefficients in nonisothermal glass molding by infrared thermography

Nonisothermal glass molding has recently become a promising technology solution for the cost-efficient production of complex precision glass optical components. During the molding process, the glass temperature and its temperature distribution have crucial effects on the accuracy of molded optics. In nonisothermal molding, the glass temperature is greatly influenced by thermal contact conductance because there is a large temperature difference between the glass and mold parts. Though widely agreed to be varied during the molding process, the contact conductance was usually assumed as constant coefficients in most early works without sufficient experimental justifications. This paper presents an experiment approach to determine the thermal contact coefficient derived from transient temperature measurements by using infrared thermographic camera. The transient method demonstrates a beneficially short processing time and the adequate measurement at desirable molding temperature without glass sticking. Particularly, this method promises the avoidance of the overestimated contact coefficients derived from steady-state approach due to the viscoelastic deformation of glass during the inevitably long period of holding force. Based on this method, the dependency of thermal contact conductance on mold surface roughness, contact pressure, and interfacial temperature ranging from slightly below-to-above glass transition temperature was investigated. The results reveal the dominance of interfacial temperature on the contact conductance while the linear pressure-dependent conductance with an identical slope observed for all roughness and mold temperatures. The accurate determination of the contact heat transfer coefficients will eventually improve the predictions of the form accuracy, the optical properties, and possible defects such as chill ripples or glass breakage of molded lenses by the nonisothermal glass molding process.     

中温相变蓄热系统强化传热方法研究进展

中温相变蓄热系统在太阳能热利用、余热回收等领域有广泛的研究与应用前景,但相变材料较低的热导率严重削弱了相变蓄热系统的热响应速率和蓄放热效率。针对这一问题,本文从提高传热系数、拓展传热面积、增大平均温差3个方面对近年来中温相变蓄热系统强化传热方法进行了综述。通过分析可以看出,通过导热增强填料对相变材料进行改性时,应注意填料对导热和对流的共同作用,综合考虑填料对热导率、蓄放热时间等性能的影响;直接式相变蓄热系统重量轻,传热效率高,适合应用在移动式相变蓄热车中;梯级相变蓄热系统符合能量梯级利用理念,蓄放热效率高。在未来研究中,对导热增强填料的进一步改性、直接式相变蓄热系统、梯级相变蓄热系统及多种技术协同强化传热的作用机理和强化传热效果还有重要研究潜力与价值。     

基于红外热成像的脉动热管运行及传热特性分析

基于红外热成像技术和高速可视化观测手段,得到了不同热负荷下脉动热管冷凝段表面的温度分布和管内工质的运行状态,分析了两者与热管传热性能间的内在联系。研究表明:随着热负荷的升高,工质准稳定运行状态依次呈现单管小幅脉动、管间大幅脉动和整管单向循环3种模式;冷凝段内主要出现泡状流和塞状流两种流型且离散气泡所占的份额逐渐减小;不同运行模式下工质能质输运强度的差异导致脉动热管冷凝段壁温分布各具特征;冷凝段表面的红外热图像可成为辨识管内工质运行状态和判断热管传热性能优劣的重要依据。     

基于最小二乘法预测的导热反问题求解

根据体表红外热像图获得体内异常热源信息可抽象为一个含有未知内热源的导热反问题,其求解过程需要对计算区域内温度场进行反复计算,对于复杂的三维物理模型反演过程耗时较长。采用粒子群算法用以反演未知参数,并结合最小二乘法对部分粒子位置对应的目标函数值进行预测。在反演过程中,对远离群体的粒子进行位置的重新分配,避免计算资源的浪费。分析不同预测系数对粒子搜索过程的影响,采用了线性递减的预测系数。数值验证结果表明：基于最小二乘法预测的粒子群算法能在保证反演精度的前提下减少导热问题计算次数,缩短反演所需时间。     

熔硫槽传热面积的简式计算

固体硫磺的熔融过程较为复杂,影响传热面积的因数很多,熔硫槽传热面积的计算颇为繁琐。考虑到熔硫过程中具有共性的确定性因数,通过计算和推导,找出熔硫槽的传热面积与各种影响因数之间的函数关系,以期减少大量的繁琐计算工作。     

烧结矿余热回收竖罐内气固传热特性

以自制气固传热实验装置为操作平台,实验研究了烧结矿颗粒填充床内的气固传热特性。结果表明:气体表观流速和烧结矿颗粒直径是影响颗粒床层内气固传热过程的主要因素。气体表观流速越大,颗粒直径越小,床层内气固传热系数就越大。当烧结矿颗粒直径和气体表观流速一定时,床层内烧结矿颗粒温度的升高导致床层气固传热系数的增加和传热Nusselt数的减小。由于计算误差较大,现有的经验关联式不适用于求解烧结矿颗粒床层内的气固传热过程。基于量纲分析法,并结合实验测量数据拟合得出了能够描述烧结矿颗粒床层内气固传热特性的实验关联式,平均计算误差为4.22%,显示了良好的预测性能。     

熔盐单罐释热过程换热器取热方式优选

盘管释热换热器浸没式布置在熔盐单罐蓄热器内可实现低成本的蓄放热。盘管换热器取热方式会直接影响系统的释热性能。通过数值模拟研究了换热器取热方式对单罐蓄热系统释热性能规律的影响，同时分析了释热过程中熔盐侧流场变化。结果表明，换热器上进下出的取热方式能够提高盘管换热器的出口温度、单罐释热功率及释热效率，研究结果为熔盐单罐蓄放热系统设计提供了理论依据。     

低熔点熔盐蓄热罐内温度分布与散热损失实验

为了研究熔盐蓄热罐内的温度分布变化与散热规律,采用课题组搭建的槽式聚光熔盐集热、传热与蓄热实验台中的熔盐罐作为实验装置,通过加热、内循环及冷却等实验,得到了罐体在各运行状态下的温度分布数据,并分析拟合得到了自然冷却降温阶段熔盐罐散热功率随时间和温度的变化曲线。实验结果表明：加热时,加热器下部熔融盐出现明显的温度分层现象。混合均匀后的冷却降温过程,熔融盐基本不出现温度分层现象。     

相变储热的传热强化技术研究进展

相变储热技术具有储热密度大、相变温度稳定以及过程容易控制等优点,具有广泛应用前景。相变储热技术在应用中需完成热能的储存与释放过程,其传热特性直接决定应用效果。储热技术的传热强化主要包括三个方面：一是相变材料本身的导热强化;二是潜热型功能热流体的对流传热强化;三是储热器的传热强化。本文综述了国内外在相变储热技术的传热强化研究方面的进展,主要介绍了膨胀石墨、泡沫金属等复合相变材料的导热强化,相变微胶囊及相变微、纳米乳液潜热型功能热流体传热强化以及管壳式储热器、板式储热器、螺旋盘管储热器等储热器的传热强化。文章指出,膨胀石墨基复合相变材料具有高热导率、大储热密度以及良好的定型特性,且价格低廉,极具应用前景。纳米乳液功能热流体具有表观比热容大、流阻较小等优势,但存在稳定性较差、过冷度大等问题。板式储热器具有较大的传热面积、较高的传热功率,适宜应用于相变材料传热系统。但应用背景不同,针对不同场景提供不同储热器的选型及指导值得作进一步的研究。     

新型太阳能混合蓄热罐的放热特性

针对单罐系统的放热效率普遍较低,在单罐的基础上进行改进,增加一个壳管式相变换热器,构成单罐混合蓄热罐。建立了单罐混合蓄热罐的数值模型,将数值模拟结果与实验结果进行对比,研究了相同情况下混合蓄热罐与常规斜温层蓄热罐在放热特性方面的差异,并探究入口熔融盐速度和石英石颗粒直径的变化对蓄热罐放热特性产生的影响。结果表明,在入口熔融盐速度u_in=2.0×10^-4m/s下,混合蓄热罐的放热性能比常规斜温层蓄热罐更优;随着入口熔盐速度的增加,蓄热罐的总放热时间、有效放热时间以及放热效率均下降,并且混合蓄热罐中不同速度与放热效率有一定的比例关系;相对于常规斜温层蓄热罐,石英石颗粒直径的变化对混合蓄热罐放热性能的影响很小。