凹版印刷工业的绿色节能技术

针对当前凹版印刷设备存在的耗能大、尾气排放污染等问题,通过对凹版印刷机热风干燥系统节能、印刷有机废气(VOCs)综合治理和凹印企业主要热源余热循环利用等主要相关技术的探讨,提出了切实可行的节能减排方案.在此基础上,进一步将热力燃烧式氧化器与热水二段型溴化锂机组相结合,解决了热力燃烧式氧化器运行成本较高的问题.研究结果表明,从热风干燥系统、有机废气综合利用、主要热源余热循环利用3个方面入手实施的节能减排方案,可以降低凹版印刷工业运行能耗的20%~40%.     

带襟翼翼型气动特性粗糙度敏感性研究

通过对光滑NACA0018翼型进行数值模拟计算,所得结果与实验数据进行对比,表现出较好的一致性,证明了所用数值模拟方法的有效性。对比研究带襟翼翼型(以NACA0018为基准翼型)和基准翼型的气动特性,得出襟翼有延迟失速的作用;对带襟翼翼型不同粗糙度进行数值模拟,分析得出粗糙度对翼型升力系数与阻力系数的不同影响;分别研究翼型主翼和襟翼相同粗糙度时翼型气动特性,表明主翼粗糙度对翼型气动特性影响较大,襟翼粗糙度对翼型气动特性影响相对较小。     

质量力作用下液滴变形及破裂现象的LBM模拟

基于伪势模型的两相格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann method-LBM)模拟研究了液滴在质量力作用下的运动、变形和破裂现象.根据Young-Laplace定律确定模拟中所需的表面张力系数值,并对模型中表面张力所应具有的各向同性特性进行验证;计算了不同Bond数和Ohnesorge数时液滴的运动和变形过程.结果表明:随着Bond数的增大,液滴变形不断加剧并最终破裂;随着Ohnesorge数的增大,液滴趋向于维持其原始形状,运动过程中破裂现象的发生将受到抑制.     

海上漂浮式风力机Spar平台波频与慢漂响应性能分析

建立OC3-Hywind Spar Buoy平台的NREL 5 MW漂浮式风力机整机模型,采用基于辐射绕射理论的面元法和完整的二阶传递函数(QTF)计算一阶与二阶波浪载荷,并利用叶素-动量理论对叶片气动载荷进行计算.对一阶与二阶波浪载荷以及由其引起的波频与慢漂响应进行对比分析,并分别讨论风、浪联合作用和不同海况下风、浪、流联合作用时的波频与慢漂响应.结果表明:一阶波浪载荷比二阶波浪载荷至少大1个量级,但两者引起的动态响应幅值在同一个量级;气动载荷不仅影响慢漂响应,而且对波频响应也有一定影响;波频响应主要受海浪影响,慢漂响应主要受气动载荷影响.     

大型数据中心制冷系统设计

结合北京市某大型数据中心的工程实例,介绍了对该数据中心进行制冷空调系统设计的设计思路和方法。阐述当前各种制冷形式和送风方式,并分析对比各自优劣,提出目前较节能的新方式:冷通道封闭和自然冷却。根据计算所得数据对空调系统进行设计,大致分析了系统采用的节能措施,并且进行了经济性分析和PUE计算。设计的节能亮点为:采用多台高效离心式冷水机组的冷源;将冷冻水温度从12/7℃提高至13/18℃;运用冷通道封闭的下送上回式气流组织形式;冬季和过渡季节可使用的自然冷却方式。     

倾斜转子对密封流体激振特性的影响

建立了具有倾斜转子的普通梳齿密封全三维数值计算模型,利用计算流体力学方法对转子倾斜情况下密封流体激振力进行了数值研究,得出偏转角度、偏心距、入口压力和转速对泄漏量和流体激振力的影响.结果表明:偏转角度和偏心距对泄漏量影响较小;入口压力与泄漏量呈线性关系;偏转角度、偏心距、入口压力和转速对径向力和切向力的影响基本呈线性关系,偏转角度、偏心距、入口压力以及转速对径向力的影响较对切向力的影响大;由于转子倾斜,径向力随转速和偏心距的增大逐渐减小.     

海水冷却水析晶污垢分析及其生长模型

海水冷却水广泛应用于沿海地区的石油、化工、电力和船舶领域,但是海水容易引起严重的析晶结垢,从而降低换热效率和运行能耗。本文对海水析晶污垢的形成过程进行了静态实验研究,通过XRD分析了海水析晶污垢的组成,结果显示污垢主要成分为CaSO₄·2H₂O和Mg(OH)₂。本文提出了海水析晶污垢的生长模型,推导了污垢生长曲线关联式m=ke^-bt+M₀,拟合了80℃时不同表面粗糙度试片的海水析晶污垢生长关联式和生长曲线,拟合最大相对误差15.7%。海水析晶污垢生长关联式和生长曲线显示,海水析晶结垢的诱导期、污垢生长速率和结垢量与海水中成垢离子的晶体生长活化能、过饱和度以及换热试片的表面粗糙度有关,试片的粗糙度越小,海水析晶结垢的诱导期越长,生长速率越慢。     

进化概率差异化策略优化有分流换热网络

强制进化随机游走算法优化换热网络时具有程序简单、全局搜索能力强等特点,但在优化过程中不同的进化阶段对进化概率需求不同,算法中设置单一的进化概率难以满足实际进化需求。因此,提出一种进化概率差异化策略,该策略的核心思想是智能识别流股的换热程度,动态调整进化概率,对存在公用工程的流股强制参与进化,使算法在前期具有较强的结构搜索能力;完全换热的流股通过降低进化概率,提升算法全局的精细搜索能力。采用15SP和39SP算例进行验证,所获年综合费用分别为1 494 690和1 894 477$/a,验证了该策略能够提升算法的优化效率与质量。     

R513A在水平螺纹管内冷凝换热性能与压降

为研究R513A在内螺纹管中的冷凝换热性能与流动特性,通过实验对R513A在外径为12.7 mm和9.52 mm的光滑管和内螺纹管中的冷凝换热系数和压降进行分析,实验工况为：质量流速50—270 kg/(m²·s),冷凝温度33、35、38、40℃。结果表明：R513A与R134a在光滑管内的冷凝换热系数差值为-18.8%—-25.5%,在螺纹管内差值为-5.5%—0.8%,螺纹管对于R513A的管内冷凝换热效果的增强更为显著;R513A的压降比R134a低5.6%—17.8%;随着管径的减小,R513A的管内冷凝换热系数和压降均增大。Oliver关联式对所测试螺纹管的管内冷凝换热系数的预测精度最高,平均误差值约为14.56%;对于管内压降的预测,所选关联式的计算结果与部分实验值存在较大误差;新拟合的压降关联式对R513A在内螺纹管内冷凝的压降预测结果较好,95.32%的数据点在30%误差线之内。     

相变套管式储热系统放冷性能实验研究

搭建了套管式相变储热实验系统,分别填充不同质量分数膨胀石墨与正十五烷制备而成的复合相变材料,对系统进行重复充放冷循环实验。采用有效储热比E_st和储能效率ε来表征系统性能,研究了复合相变材料中换热增强对套管式潜热储能系统放冷性能的影响。结果表明：同Re数下,相变材料热导率为0.14 W·m^-1·K^-1（工况A）放冷结束时间为1770 s,相同Re条件下热导率提升至7.10 W·m^-1·K^-1（工况B）和11.60 W·m^-1·K^-1（工况C）的结束时间分别可缩短77.3%、78.9%;热导率的增加可显著提高系统有效储热比E_st和储能效率ε,热导率从0.14 W·m^-1·K^-1增加到11.60 W·m^-1·K^-1,E_st在层流区、过渡区和湍流区分别可提升33.3%、350.0%及129.6%,ε分别可提升26.8%、52.9%及14.6%;Re的增加使得工况A和工况B中E_st和ε呈现下降趋势,工况C中E_st在Re=4298出现峰值1.62。