夏季冷热联供模式下的燃气机热泵机组性能分析

本文建立了一套以R134a为制冷剂工质、以天然气为一次能源驱动开启式压缩机做功的燃气机热泵系统,研究了当蒸发器进水温度为12～22℃,室外环境温度为24.2～35.6℃,发动机转速为1 400～2 000 r/min,夏季冷热联供模式时,空气源燃气机热泵(GEHP)机组的性能。结果表明:发动机转速和蒸发器进水温度的变化对系统性能的影响大于室外环境温度变化的影响。随着发动机转速由1 400 r/min增至2 000 r/min,系统COP_1、COP_2、PER_1、PER_2分别减小了15.5%、9.9%、18.8%、13.5%。在工况范围内,机组冷水出水温度可达6.7～19.3℃,热水出水温度可达40.7～61.7℃,考虑余热回收情况下系统PER_2可达1.14～1.45。     

螺旋管结构对超临界甲烷换热特性的影响分析

采用数值模拟方法,对螺旋管结构参数(螺旋管内直径、螺旋直径及螺旋升角)对超临界甲烷在螺旋管内流动换热特性的影响进行研究。通过螺旋管内表面传热系数及比摩擦压力降表征管内流动换热性能,对螺旋管出口横截面的流速与温度分布进行分析。结果表明：螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径减小,表面传热系数达到峰值时的入口温度及峰值、比摩擦压力降均增大。螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径增大,出口横截面的平均流速逐渐增大,管道内的高温流体所占横截面面积越大且越贴近壁面,且横截面最高温度增大。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径增大,管内表面传热系数峰值小幅度降低,不同入口温度范围表面传热系数与螺旋直径呈现不同变化规律。此外,比摩擦压力降随着螺旋直径增大而逐渐降低。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径减小,出口横截面流速增大且横截面流速的分层现象越明显。随着螺旋直径增大,管内高温流体所占横截面面积逐渐减少且逐渐远离壁面,同时横截面温差降低。螺旋升角对超临界甲烷在螺旋管内的流动换热性能影响较小。     

两头扭曲缠绕管流动换热特性数值模拟

建立两头扭曲缠绕管的数值仿真模型,模拟湍流状态下丙烷工质在缠绕管内的流动传热特性,对槽深、扭曲节距、雷诺数等流动传热影响因素进行分析,拟合得到摩擦因数、努塞尔数的无量纲经验公式。缠绕管的相对摩擦因数随槽深增加而增大,特别是在扭曲节距较小的情况下更加明显。缠绕管的相对努塞尔数与槽深呈正相关,在雷诺数较低、扭曲节距较小时,影响效果更加显著。缠绕管适用于低雷诺数、小扭曲节距的情况。     

城市综合管廊燃气管道风险评估指标体系构建

针对综合管廊燃气管道能否入廊和入廊后能否安全运行问题,构建规划可研阶段燃气管道失效可能性指标体系、运维管理阶段燃气管道失效可能性指标体系、燃气管道失效后果指标体系。采用层次分析法建立专家权重计算模型,构建以专家职称、工作年限、指标熟悉程度为准则层的专家能力指标体系,确定综合管廊燃气管道风险评估专家权重,并对专家打分进行处理,得到规划可研阶段、运维管理阶段燃气管道失效可能性指标权重和管道失效后果指标权重。基于综合管廊燃气管道实际情况,确定管道失效可能性指标得分和管道失效后果指标得分,结合指标权重计算得出管道失效可能性分值和管道失效后果分值,根据管道风险等级划分原则,确定综合管廊燃气管道风险等级。