R410A/R404A/R407C在T型翅内螺纹水平管外的降膜蒸发换热研究

为分析R410A、R404A、R407C在T型翅内螺纹水平强化管外降膜蒸发的换热特性,分别在变喷淋密度(0. 047～0. 113 kg/(m·s))、变蒸发温度(0～16℃)以及变热流密度(10～40 k W/m~2)条件下进行了实验,采用"Wilson"图解法以及热阻分离法进行实验数据处理,得到了3种制冷工质在管外降膜蒸发时的换热特性。结果表明:随着喷淋密度的增加,R410A、R404A和R407C 3种制冷工质的管外降膜蒸发传热系数先增加后减少,存在最佳喷淋密度,分别为0. 092、0. 088和0. 095 kg/(m·s);随着蒸发温度的升高,R410A和R404A的管外降膜蒸发传热系数先减小后增大,而R407C的管外降膜蒸发传热系数则一直在增大,但均小于R410A和R404A;随着热流密度的增加,3种制冷工质的管外降膜蒸发传热系数也随之增大,其中,R410A的换热性能最好,R404A次之,R407C最差。通过传热分析以及实验数据拟合,得到了3种制冷剂的降膜蒸发传热关联式。     

采用菲涅尔透镜的太阳能CPV/T系统实验与模拟研究

为了解决光伏板温度过高使光电转换效率下降的影响,搭建了一套基于聚光型菲涅尔透镜的太阳能光伏/光热(CPV/T)系统,菲涅尔透镜的聚光比为5.85,光伏板由蛇形换热通道进行冷却。基于上海气象参数,对该系统进行了实验研究。实验结果表明:实验日内系统的光热效率、光电效率和综合效率分别为50.93%,10.86%,61.79%。同时,利用TRNSYS软件,建立了系统动态能效分析模型,将模拟结果与实验结果进行对比,最大误差仅为3.08%,两者吻合较好。     

方形开口腔内双扩散自然对流数值模拟

对Soret和Dufour效应作用下的开口腔内双扩散自然对流进行了数值模拟。研究了在不同瑞利数Ra(10~3≤Ra≤10~7)、刘易斯数Le(0. 5≤Le≤8)、浮升力比N(-5≤N≤5)、Soret数和Dufour数(0≤Sr=Df≤0. 5)下,开口正方腔内温度场、浓度场、流场的影响及平均努塞尔数■和平均舍伍德数■的变化。结果表明,当N=-1时,■和■都达到最小值,腔内传热、传质效果最弱。当Ra较小时,改变Le对■、■影响不大;当Ra不变时,增大Le使得■逐渐降低、■逐渐升高,腔内传质增强,传热被削弱。另外,Le=1时,Soret和Dufour效应的变化对开口方腔内传热传质影响并不明显。■和■随着Soret和Dufour效应影响增强而增大,与Sr、Df为0时对比,Sr、Df从0. 1增大到0. 5时,■增加了10. 4%到58. 0%,■增加了3. 4%到13. 1%。     

燃气轮机叶片前缘气膜冷却的数值模拟

采用数值模拟方法,对燃气轮机叶片前缘气膜冷却问题进行了数值模拟研究。对比分析了在不同吹风比时,叶片吸力面气膜冷却效果的变化规律以及前缘表面不同位置冷却气膜孔排的下游曲率变化对冷却效果的影响。结果表明:不同冷却排孔的冷却效果向下游呈现出逐渐减弱的趋势,每排气膜孔减弱程度各不相同;当吹风比小于1. 0时,吸力面气膜冷却效果随着吹风比的增大而逐渐明显;当吹风比大于1. 0时,吸力面气膜冷却效果随着吹风比的增大而逐渐减弱。     

电动汽车低温环境下采暖方式探讨

传统汽车的采暖方式是利用发动机余热,电动汽车则大多采用PTC加热或热泵制热方式。PTC加热的能效比低,电能消耗大,续航里程削减严重;热泵制热在环境温度低于-10℃时,存在压缩机无法启动以及供热量不足的问题。为了保证热泵系统在低温环境下能高效稳定供热,提出了使用补气增焓涡旋式压缩机、局部调节、热储能制热系统和二次回路空调热泵系统四种采暖方案,并对其进行分析与说明。     

基于O2/CO2气氛的煤粉燃烧性能研究

采用热重分析法研究富氧燃烧(O_2/CO_2)气氛、O_2体积分数和煤粉活性对褐煤、烟煤、无烟煤3种煤粉燃烧性能的影响,并进行分温度区间的燃烧反应动力学分析。结果表明:褐煤和无烟煤发生非均相着火,烟煤发生均相-非均相着火;相比空气气氛,O_2体积分数相同的O_2/CO_2气氛下煤粉的着火温度和燃尽温度升高,燃尽时间延长;在O_2/CO_2气氛下,当O_2体积分数增大时,煤粉着火温度和燃尽温度降低,燃尽时间缩短;相同气氛下,煤粉活性显著影响其着火和燃尽;根据综合燃烧特性指数判断,增大O_2体积分数显著改善了煤粉的燃尽特性;在低温区,煤粉燃烧属于0.3级反应,在高温区则为1～2.5级反应。     

藻类生物质与煤混烧过程氮硫污染物的排放与转化特性

为研究煤与藻类生物质混合燃烧过程中NO和SO_2的排放与转化特性,将华亭煤和马尾藻以不同掺混比进行混合燃烧实验。结果表明:将华亭煤和马尾藻混燃可有效降低典型污染物的排放;与纯华亭煤相比,添加25%马尾藻和50%马尾藻后NO转化率分别降低了4.37%和44.49%,SO_2转化率分别降低了32.16%和53.81%。     

扩压器叶片前缘开槽结构降噪特性研究

采用大涡模拟技术以及FW-H积分方法数值模拟离心鼓风机内的非定常湍流场及其远场辐射噪声,研究了扩压器叶片前缘开槽参数对离心鼓风机噪声的影响规律及作用机理。结果表明:带有开槽结构的扩压器可抑制或延缓扩压器叶片表面的附面层分离,起到均匀流动的作用,从而抑制流动噪声源的产生;离心鼓风机的噪声性能与叶片前缘开槽几何参数相关,当相对槽长L/C=0.3、相对槽高h/H=0.1时,测点总声压级最大可降低20 dB;从整体上看,固定相对槽长、改变相对槽高的模型降噪效果要优于固定相对槽高、改变相对槽长的模型。     

煤粉锅炉超低负荷运行的技术问题和应对措施

对我国现阶段电站煤粉锅炉在低负荷(40%额定负荷以下)及超低负荷(20%～30%额定负荷)下出现的燃烧稳定性变差、水动力安全性降低、污染物排放升高和机组经济性下降等运行技术问题和相应措施进行了分析。结果表明:采取精细化燃烧调整等相应措施后锅炉可实现超低负荷稳燃;直流锅炉在30%额定负荷以上运行时水动力较安全,随着负荷的降低,汽包锅炉水动力安全性升高,运行经济性指标大幅度降低;污染物排放应着重关注NO_x质量浓度。     

强化太阳能相变蓄热技术的研究进展

为解决太阳能的间歇性问题,常将其与相变蓄热技术进行结合。与传统显热蓄热相比,相变蓄热可将蓄热能量提高数倍以上,具有巨大的研究和应用价值。本文总结分析了相变蓄热的传热机制及在强化太阳能相变蓄热技术上的研究手段,如变换蓄热结构、添加肋片、使用相变胶囊、充注多相变材料、蓄热材料中添加高导热物质等。分析结果显示,相变传热机制中,融化过程主要考虑对流换热,凝固过程热传导占主导;使用肋片、相变胶囊等,主要增大相变材料接触面与蓄热体的比值,进而改善传热;蓄热材料添加高导热物质,可以改善相变材料的团聚、结核及使用寿命,从而提高导热性能,其中添加泡沫金属效果最为显著。