太阳能热泵干燥室气流组织优化研究

为优化太阳能热泵干燥室内气流组织,将计算流体力学(CFD)技术与正交性实验相结合,采用9组正交实验对干燥室(2 400 mm×1 200 mm×2 200 mm)内部气流进行模拟,对比送风孔板的入口风速(2～6 m/s)、孔径大小(6～16 mm)以及送风量(1 000～3 000 m~3/h)对气流组织均匀性的影响程度,对模拟数据进行极差和方差分析,综合分析各因素的影响趋势,进而选取最优工况。结果表明:流速均匀性随入口风速的增加而降低,随孔径的增大而增加,风量的变化对其影响相对较小;温度均匀性随孔径的增大而增加,风量变化对温度均匀性影响较大;确定在入口风速2 m/s,孔径16 mm,送风量为3 000 m~3/h时干燥室气流均匀性最优。     

基于TRNSYS的太阳能谷电蓄能供热采暖系统性能研究

为了研究太阳能谷电蓄能供热采暖系统运行特性,采用TRNSYS软件建立系统各部件模型,分析了太阳能辐照强度、集热面积和空气流量对系统太阳能保证率的影响,对系统进行优化研究。结果表明：太阳能辐射强度对系统太阳能保证率的影响较大,拉萨全年太阳能保证率波动比上海和北京小;太阳能保证率与集热面积呈正相关;空气流量对太阳能保证率影响较小,当空气流量为40 m³/(h∙m²) 时太阳能保证率最大,相比36 m³/(h∙m²)工况提高了0.26%;选择集热面积为650 m²、最佳空气流量为40 m³/(h∙m²) 的优化系统,相比集热面积为716 m²、空气流量为36 m³/(h∙m²) 工况下的年均太阳能保证率降低了1.22%。本研究可为太阳能谷电蓄能系统的后续研究提供参考。     

超声波对海水流化冰制取过程的影响

目的 研究超声波对海水流化冰制取过程中的作用效果和作用机理,并验证超声波应用于海水流化冰机制取过程的可行性。方法 对不同功率/频率参数超声波作用特定盐浓度的海水溶液制取海水流化冰进行实验,并观测其制取过程和效果。结果 将特定参数（功率/频率）超声波作用于海水中可加速海水结晶,过冷度减少了8.4 ℃,节能33.3%,缩短制备过程时间90.0 s,细化晶体粒径至20.0 μm,在实验工况为33.0 kHz,50.0 W时,海水流化冰的制取效果最佳。结论 在适当条件下,超声波具有促进海水流化冰制取过程的效果。     

多角度肋片强化相变材料换热仿真分析

目的 针对太阳能热利用领域中相变材料的封装结构提出圆柱体相变蓄热棒,并设计多角度肋片以加快相变材料融化速率。方法 采用CFD仿真技术,分析不同形状肋片对蓄热棒中相变材料融化特性的影响,计算各模型相变材料的融化时间、温度响应速率和平均传热系数。结果 在800 W/m²的热流边界条件下,无肋片蓄热棒的相变材料完全融化需要2 813 s,设计的12组肋片中Tra–45模型性能最优,相变材料的融化时间比无肋片对照组的缩短了5.4%;Tra–45模型中相变材料温度分布集中,且最高温度上升了6 ℃,Tra–45模型的温度响应速率较对照组的提升了5%;Tra–45模型的平均换热系数达到9.97 W/(m².K),较对照组的提升了2.8%。结论 蓄热棒内增加梯形45°肋片后,相变材料融化速率加快,蓄热棒内温度分布均匀。同时,相变材料的温度响应速率提高,平均换热系数显著增加,可满足频繁充放热的需求。     

太阳能辅助热泵系统模型和优化研究进展

随着全球气温升高、环境状况日益恶化、能源短缺等问题的突出,世界各国积极开发利用可再生能源,其中太阳能与热泵相结合的技术是新能源利用技术发展的一个重要方向,主要包括太阳能辅助热泵系统供热水、供暖及除湿。从结构、模型、■分析及优化改进等方面对太阳能辅助热泵系统的研究进展进行了综述,为太阳能辅助热泵系统的进一步研究方向提出了建议,认为在提高系统性能和降低成本等方面仍有较大的研究空间。     

高压电场组合干燥技术的研究进展

针对目前干燥设备干燥效率不高、能耗较大的问题,分析了高压电场组合热风干燥和高压电场组合真空冷冻干燥,论述了一种新型干燥工艺——太阳能辅助高压电场干燥。该工艺利用高压电场实现高效干燥,再利用太阳能辅助来达到节能的目的。该设备由太阳能系统、控制系统、高压发生装置系统、干燥室系统四部分组成。介绍了高压电场在不同产品干燥中的利用,并结合太阳能利用对新型干燥工艺进行理论研究,同时介绍了设备局限性以及发展趋势。     

蓄能型空气式太阳能集热器热效率研究

针对以水为传热介质真空管太阳能集热器存在的低温冻裂、过高温炸裂和使用间断性等问题,将太阳能集热器的真空管进行改进设计,并在其中设置相变蓄能棒,采用空气为传热介质,研制了一种新型空气式太阳能集热器。实验测试表明：在平均辐照强度为727 W/m2条件下,可延长供热3 h,并随着辐照强度增加供热时间延长;无相变材料的真空管太阳能集热器平均集热效率为36%,相变蓄能棒平均等效集热效率为60%,新型蓄能型空气式太阳能集热器综合集热效率为96%;与传统以水为介质的内插式真空管太阳能集热器平均集热效率为58%相比,该新型集热器集热效率有显著提高。     

高压电场技术及其在农业领域中的应用

目的综述高压电场技术及其在农业领域中的应用,并总结其优缺点和未来的发展趋势。方法介绍高压电场技术的基本原理、典型高压电场处理装置,分析不同高压电场的电极类型,以及高压电场技术应用研究的新进展。结果高压电场电晕放电属于一种尖端放电的物理现象,起到了抑菌、促萌发、抗氧化等生物效果;并减少了食品冷冻损伤,加快了食品干燥速率;提高了工业除尘效率。结论高压电场技术在食品领域应用广泛,但电离空气产生的臭氧以及破坏细胞组织结构都会产生副作用。未来需要从高压电场的作用机理出发,进行学科领域交叉性研究,拓宽高压电场在各行业的利用,例如,打印机、船体除垢、电池、燃料控制等方向。     

真空管太阳能集热器研究进展

随着太阳能热利用需求的日益增长,真空管太阳能集热器的相关研究得到广泛关注。本文针对空气式真空管太阳能集热器,概述了集热器结构和相变材料对系统热效率的影响,及相变材料与集热器的组合方式,总结了真空管集热器应用中存在的问题,提出了通过改进组合结构以及增加换热面粗糙度提高相变蓄热性能将是重点研究方向。