PV/T集热器优化设计及实验

光伏/光热(photovoltaic/thermal collector,PV/T)集热器是光伏光热系统的关键部件,其性能好坏直接决定着太阳能综合利用率的高低,因此PV/T集热器的设计对光伏光热系统的性能研究有着重要的作用。本文对PV/T集热器结构和传热热阻进行了分析,采用Fluent软件对不同的辐照度、结构尺寸和流量共75种工况下的PV/T集热器的热性能进行了数值模拟;并对PV/T集热器进行了优化设计,根据设计结果搭建了试验台,对PV/T集热器的集热效率与发电效率进行了研究。研究结果表明:集热器内最佳冷却水流量为0.008kg/s,光伏电池和集热面积最佳比D/W=0.4。随着归一化温差的增大,PV/T集热器的光电效率与集热效率均不断降低,光电效率预测值与实验值的最大误差22.5%,平均集热效率0.63,最大集热效率达到0.75。     

苏里格低渗气田压裂井拟稳态期产量预测方法

目前气井压裂后产量动态预测的计算模型大多是针对稳态渗流或者是无限大地层的不稳态渗流过程,很少涉及普遍存在的拟稳态流动期间产量动态预测方法。为此,根据压裂气井地层中气体的渗流过程,首先基于边界控制的镜像反映原理所推导出的拟稳态流期间,气层中存在一条有限导流能力垂直裂缝井的无量纲压力解的通用表达式,提出了压裂气井拟稳态流动期的产量动态预测方法,然后给出矩形封闭性气层拟稳态流开始出现时间的确定方法。计算结果表明:苏里格低渗气田压裂井投产2~4个月即进入边界控制的拟稳态流动期,150 m合理的裂缝单翼长度所需要的导流能力大约为30 D·cm。本文所提出的产量动态预测方法也可用来优化其他低渗气田的压裂裂缝参数和施工规模。     

太阳能电池冷却器的设计与研究

介绍了一种太阳能电池冷却的方法,对太阳能电池冷却器进行了设计。讨论了不同结构参数对于冷却器性能的影响。结果表明,当翅片高度为10-20mm,间距为20-40mm时,冷却效果最好。搭建了冷却器性能实验台,并对其冷却性能做了实验研究,发现经过冷却的电池板,其背板温度最高可以降低15℃,相对电效率平均提高约12％。     

玻璃纤维滤膜基纳米钛酸锶钡的制备及其对Cd2+吸附行为

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备玻璃纤维滤膜基纳米钛酸锶钡(BBST),用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行表征.并系统地研究玻璃纤维滤膜基钛酸锶钡对水中Cd~(2+)吸附行为.结果表明,纳米钛酸锶钡通过Si-O-Ti和B-O-Ti键与玻璃纤维滤膜结合,成为新型多孔块体吸附剂.当介质的pH值为4～8时,该吸附剂对水中的Cd~(2+)具有很强的吸附能力,吸附容量为9.8 mg·g~(-1);其吸附行为符合Freundlich吸附等温模型和HO准二级动力学方程式,吸附过程焓变(△H)为17.241 kJ·mol~(-1),各温度下的自由能变(△G)均小于零,熵变(△S)均为正值,该吸附过程是自发的吸热物理过程.     

二氧化碳穿透分子筛床层故障分析和处理

针对60000m3/h空分设备分子筛吸附器出口空气中二氧化碳含量超标的现象,详细分析故障原因,阐述处理措施、效果以及从中得到的经验和教训。     

隔代强制进化遗传算法在换热网络优化中应用

在对换热网络分级超结构及其数学模型分析的基础上,对网络综合优化问题进行了研究．针对普通遗传算法及其它优化算法无法保证网络优化质量和效率的缺点,对遗传算法进行了改进,提出了换热网络隔代强制进化遗传算法。该方法将换热网络结构信息转化为种群中染色体信息,利用种群的进化实现网络结构的优化,在进化过程中使用隔代强制策略,使种群向更优方向稳步进化,保证各代优化结果的有效性,降低最优群体的生成代数,并利用最优个体保存技术记录优化过程中最佳换热网络结构。采用此方法对具体换热网络实例进行了优化综合,结果表明：隔代强制进化遗传算法能在网络优化过程中避免早熟收敛而陷入局部最小点的现象,使搜索质量和效率得到有效提高。用隔代强制进化遗传算法对有分流和无分流换热网络进行优化综合,均能获得综合性能良好的网络结构。     

直膨式太阳能热泵柔性设计

本文引入柔性理论,提出了一种直膨式太阳能热泵系统的柔性设计方案。由于柔性空间内存在一个虚拟工况点,使柔性空间内工况点都能实现稳定的换热效果。实验验证模拟的可靠性,再利用控制环境变量得到影响系统COP的环境因素权重:辐照强度占52.2%,环境温度占34.7%,风速占13.1%。根据权重构建柔性空间,并对落入柔性区间内工况点进行验证。通过对25套系统分别在全年具有代表性天气工况下的运行模拟,得到虚拟工况点最优组合:辐照强度、环境温度、风速分别为559.97 W/m~2、21.6℃、2.89 m/s。模拟结果表明以虚拟工况点最优组合作为依据设计稳定性优于传统静态设计。     

健康住宅 以人为本

本文围绕新型住宅“以人为本”的理念，从设计者的角度，对健康住宅的室内功能和室外环境进行了阐述。     

一种结合端点检测可检错的DTW乐谱跟随算法

针对乐谱跟随中动态时间规整算法(DTW)时间精确度不高并且无法检测偏差音符的不足,提出一种基于端点检测与DTW算法的乐谱跟随系统。其前端结合端点检测算法,提取基于恒Q变换(CQT)的色度特征值,再将两个音频信号进行比较,最终利用DTW算法实现演奏音频与乐谱对齐功能,确定演奏音频每一时刻具体演奏内容。实验结果表明,提出的算法在时间精确度上较传统方法提高7.64%,并且不受节拍变化的影响,能够检测出演奏音频中是否有偏差音符。