基于火积耗散原理的热网加热器优化设计与分析

为使热网加热器具有最优的换热性能,基于粒子群优化算法,以火积耗散数为目标函数,提出热网加热器优化设计的最小火积耗散优化方法.与传统的热网加热器设计计算不同,本文的优化设计不预先设定热网加热器的结构,通过优化确定热网加热器的最佳尺寸,同时,热网加热器优化设计考虑了工质的相变,以潜热修正值对壳侧蒸汽凝结的对流换热系数进行修正.对一热网加热器优化设计结果表明,通过优化设计,热网加热器的效能增加7.8%,同时热网加热器功率消耗下降19.6%,表明当热网加热器的热力性能最优时,其功耗达最小值.     

碳晶电热板采暖系统测试模拟及温控调节

为了使新型碳晶板地热电采暖系统能在民用采暖领域更广泛地应用,更好地发挥其清洁、调控方便等优点,通过实验测试和模拟研究相结合的方法,测试和模拟分析了采用碳晶电热板系统的标准实验小室的动态加热过程;并利用经实验验证的模拟模型,对北京市某房间内碳晶电热板系统24 h温控调节过程进行数值模拟,提出了合理的温控控制因素和调节方案,确定了温控装置的温度限值以实现温控过程,为该电采暖系统的节能运行,提供了技术支撑．     

具有中介状态的燃气管网连通可靠度

为了提高管网连通可靠度,介绍了燃气管网在中介状态下工作的可能性,建立燃气管网"安全—中介—失效"3级连通可靠度模型,改进了燃气管网管段单元只具有有效和失效2种工作状态.对复杂的燃气管网多个环状网络系统,采用桥管段单元全概率分级分解模型,化为简单的混联系统进行燃气管网连通可靠度的向量求解.针对管段单元间的相关性,考察相关性参数对复杂燃气管网系统连通可靠度的影响,增加了燃气管网连通可靠度计算的可信度.     

前置喷射器的热机热泵联合循环热力性能研究

为解决传统余热回收发电系统净发电效率与综合热经济性之间矛盾的问题,将有机朗肯循环与喷射式热泵相结合,将喷射式热泵系统布置在有机朗肯循环膨胀机进口侧,提出了前置喷射器的热机热泵联合循环,该系统可在保障电力输出的条件下对热用户供热。研究了系统主要参数对净发电效率与系统经济性的影响规律,分析了联合循环在热力优先模式和电力优先模式下的性能极限。结果表明:联合循环在净发电效率、净发电量较优时,系统的动态投资回收期较差,存在最优的冷凝压力使得系统动态投资回收期最优;与基本型ORC对比,联合循环电力优先模式可在保障冷源产生经济效益的前提下,使电力输出能力相对提高18. 62%,热源利用效率相对提高19. 29%,火用效率提高至34. 87%;在热力优先模式下,联合循环最高可将冷源由15℃加热至59. 38℃;当联合循环对外输出40℃/60℃二级管网热水时,系统净发电量相对减少3. 8%,热源利用效率相对提高30. 66%。     

寒区相变墙板与电热膜采暖系统的匹配研究

相变储能技术的发展和昼夜电价分时制的实行为电采暖在北方寒区推广应用提供了可行性.数值模拟在初次和稳定蓄放热过程中,相变墙板温度和热流密度随时间变化,研究相变厚度、相变温度和相变半径对相变墙板传热过程的影响规律,并确定出适宜于寒区电热膜采暖系统的相变墙板,使该相变电采暖系统不仅具有热舒适性,而且能将夜间的低价电能储存起来供白天采暖用,降低电采暖系统的运行费,并对电网起到调峰作用,在宏观上具有节能效果.     

土壤-大气耦合下直埋燃气管道泄漏扩散模拟

建立土壤-大气耦合下城市中压天然气管道小孔泄漏扩散的三维数值模型,采用Fluent软件对泄漏天然气在土壤和大气中的扩散过程进行了数值模拟,对比分析了在不同泄漏时间、不同管道压力、不同土壤类型下天然气质量分数的变化规律。研究结果表明:直埋天然气管道泄漏孔水平方向两侧的天然气质量分数大致呈对称分布。随着泄漏时间的增加,土壤中的天然气爆炸下限半径先增大,然后基本保持不变。直埋天然气管道在土壤中泄漏时,泄漏质量流量随时间先迅速增大,而后在微小区间波动,总体波动幅度不大。管道压力对天然气在土壤中的质量分数分布影响较大。管道压力越大,同一时间,土壤中天然气的扩散量越大,爆炸下限半径越大,危险性越高。土壤种类对天然气在土壤中的分布有很大影响,天然气在粉质砂土中的扩散阻力最小,扩散最快,危险性最高,壤土危险性次之,黏土危险性最小。     

固体蓄热电供暖装置的结构优化

以固体蓄热电供暖装置为研究对象,实测出风口温度、顶面温度、前表面温度、后表面温度。对实测结果进行分析,查找实测最高温度高于JG/T 236—2008《电采暖散热器》限值的位置。采用模拟方法,通过优化结构,使各位置最高温度符合标准限值要求。由测试结果可知：出风口温度超标,存在安全隐患。顶面和前表面温度虽未超出标准限值,但仍然存在着一定安全隐患。由模拟结果可知：适当增大前保温棉厚度,可较大幅度降低前表面温度。前保温棉厚度一定时,随着顶部保温棉厚度增大,顶面温度及出风口温度升高。增大顶部保温棉与前保温棉厚度,对降低后表面温度的作用并不明显。设置上出风口、前出风口可降低出风口温度、顶面温度、前表面温度,对降低后表面温度的作用并不明显。结构参数优化结果：顶部保温棉厚度50 mm,前保温棉厚度45 mm,设置上出风口、前出风口。     

供暖季颗粒物浓度的时空变化规律及其影响因素

为了解2020年哈尔滨市冬季颗粒物浓度的时空变化规律,分析室外PM10和PM2.5浓度的影响因素。文中采用相关性分析法探讨气象因素对PM2.5和PM10污染物的影响。得出冬季室外颗粒物的浓度相对较高,并且不同地点的颗粒物浓度相差较大,绿地PM2.5、PM10浓度最低,PM2.5、PM10受室外气象因素的影响,与温度及太阳辐射呈负相关。经研究发现,室外颗粒物浓度在不同地点相差很大,并且温度与相对湿度对其影响较大,风速与其相关性较低。     

燃气管网安全影响因素相互耦合分析

综合分析了燃气管网安全评价中多因素相互作用指标体系,基于耦合理论探讨了安全影响因素一级评价指标间的协调程度,建立了燃气管网多因素相互耦合模型,以哈尔滨某区燃气管网为例,进行了多因素相互耦合的定量分析。     

儿童哮喘及过敏性疾病相关的污染物检测分析

近年来儿童哮喘和过敏性疾病患病率呈明显上升趋势,其生活和学习场所空气品质与哮喘和呼吸道疾病密切相关,检测分析室内污染物水平变得十分迫切.为了确定严寒地区与儿童哮喘和过敏性疾病相关的主要室内污染物浓度水平以及不同污染物之间的相关性,对哈尔滨地区10岁左右儿童的健康状态及居住环境进行问卷调查,并选取病例组和对照组进行现场检测以及对比分析.问卷调查结果显示:室内潮湿、结露、发霉、有可见水流、装修以及室内人员吸烟等都与儿童哮喘和过敏性疾病密切相关.选取10户住宅（6户病例组和4户对照组）和2间教室现场监测温湿度、颗粒物质量浓度,采集空气中总挥发性有机物（TVOCs）和半挥发性有机物（SVOCs）,计算浮游真菌、堆积真菌以及附着真菌菌落数.分析病例组和对照组测试参数差异性,以及采样点不同参数之间的相关性.结果表明:高温干燥的环境可能会导致儿童患哮喘和呼吸道疾病;病例组和对照组PM_2.5质量浓度统计学差异不显著（P=0.157）;儿童患有呼吸过敏性疾病与降尘中SVOCs浓度有关;客厅和儿童卧室浮游真菌显著相关（r=0.943,P=0.005）,附着真菌也有相同的结果（r=0.943,P=0.005）.