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  • 简介:建立了结霜条件下翅片管蒸发器空气侧流动和换热的分布参数仿真模型,模型考虑了蒸发器结构、霜层厚度以及湿空气状态等参数在气流方向的沿程变化。对冰箱冷冻室蒸发器结霜条件下的动态性能进行了试验研究和数值模拟。结果表明,蒸发器结霜过程中的结霜量、能量传递系数和空气侧压降的计算值和试验值吻合良好,证明模型可以应用于翅片管蒸发器结霜性能的正确预测和优化设计分析。

  • 标签: 结霜 翅片管蒸发器 模型 实验
  • 简介:基于质量和能量守恒定律及传热学原理创建间接连接区域供热系统动态模型。应用此模型,模拟分析不同循环质量流量时系统动态过程,并讨论存在管道热损失、补水、换热器及散热器富裕面积对系统动态特性的影响。结合2012年2月13日~2月19日逐时室外温度对整个系统进行动态模拟。结果表明:系统特征点温度响应与实测值误差较小,证明所建动态模型的准确性和实用价值。为补偿室外温度波动对供热系统的影响,采用四种PI控制策略模拟系统动态响应和分析比较其能耗。模拟分析显示:在室内温度控制方面,锅炉燃料质量流量与末端散热装置循环质量流量联合控制具有最佳控制精度;在系统能耗方面,锅炉燃料质量流量与一次网循环水量联合控制能耗最小,且管网温度波动最小,但个别时段室内温度波动略高。

  • 标签: 区域供热系统 动态模型 控制策略 运行优化
  • 简介:以电站汽轮机为例,研究探讨了设备的功能可靠性仿真方法,根据该设备的性能退化规律,建立了其性能退化模型,开发了功能可靠性仿真算法,并对其进行了功能可靠性仿真.计算得到的设备可靠性数据符合同类设备的规律,算法可用于同类设备及复杂热力系统的功能可靠性仿真计算.

  • 标签: 电站汽轮机 功能可靠性 退化规律 函数分析 仿真计算
  • 简介:为了分析结构形式和流动状态等因素对换热器传热效果的影响,以单根圆管换热器为研究对象验证了SolidWorksFlowSimulation软件进行仿真分析的可行性。基于该软件分析了流动形式和扁管厚度对扁管换热器传热性能的影响,并拟合了扁管沿程摩擦阻力系数计算公式。研究结果表明,数值模拟方法有效,扁管沿程摩擦阻力系数计算公式具有一定的参考价值。

  • 标签: 管壳式换热器 流动方式 沿程摩擦阻力系数 传热性能 数值模拟
  • 简介:锂离子电池由于放电过程产生大量的热,不可避免的使得电池温度升高。研究大倍率放电时的电池温升,忽略电化学反应热,进一步简化原有的生热模型。为了得到电池温度分布,从电池内部结构出发,根据电流密度在集流板上的分布以及极耳处的收缩/扩散效应,分析集流板上电流密度的分布规律,从而建立电池的电-热耦合模型。通过生热模型模拟电池放电过程的温升现象,并与实验结果对比,发现模拟结果与实验结果能够很好地吻合。文章给出了电池在不同放电倍率条件下放电终了时的温度分布图,并解释了造成这种分布现象的原因。

  • 标签: 电流密度 电-热耦合模型 温度场
  • 简介:针对地下水源能量利用系统建筑负荷的动态变化,基于1D/3D集成分析数值方法的基础上,分析了定流量变温差及定温差变流量两时变模式系统性能参数的变化。结果表明:定温差变流量调控模式由于抽水量小于定流量变温差模式,含水层发生热贯通时间较晚;发生热贯通后,由于抽水温差大于定流量变温差模式,冷水封面向抽水井移动速度较快,抽水温度下降幅度较大,热贯通程度显著。抽灌水流量对热贯通起主导作用,热贯通发生后抽灌水温差对地下水温度影响较大;定温差变流量模式机组的COP值迅速下降,运行过程中耗功较少,系统能效比较大。

  • 标签: 1D/3D 定温差 定流量 调控模式 分析
  • 简介:为了预测不同废气再循环(exhaustgasrecirculaction,EGR)率对某型高压共轨柴油机性能的影响,采用AVLFIRE软件建立了该柴油机缸内的多维仿真模型,并与试验结果进行对比,验证了模型的正确性;对样机采用不同的EGR率进行缸内模拟计算,分析研究了不同EGR率对柴油机缸内燃烧过程参数及排放(NOx和Soot)的影响。结果表明:随着EGR率从0.00增加到0.20,柴油机缸内燃烧速率减小,爆压和最高温度分别下降了4.0%和3.9%,累计放热量下降了3.5%,滞燃期增加了0.9℃A,同时缸内NOx排放生成区域明显减少,但Soot排放生成区域明显增加。

  • 标签: 柴油机 EGR率 多维仿真 燃烧 排放
  • 简介:利用流体力学计算软件Fluent建立平板武阳极支撑固体氧化物燃料电池(SOFC)的三维数学模型。在阳极与阴极多孔电极中使用尘气模型模拟气体质量传输并采用Brinkman—Forschheimer—Dacy模型来模拟多孔电极中黏性与惯性效应对气体流动的影响。研究给出了燃料气与空气在同向流与反向流情况下组分浓度、电压与温度分布。结果显示在同向流情况下,电池的最大功率密度较大与温度分布较均匀合理。研究给出了多孔电极结构参数(孔隙率、曲折因子与孔径尺寸)对电池性能的影响。结果表明比较计算的极化性能与文献的实验数据两者较好的吻合。

  • 标签: 平板式阳极支撑固体氧化物燃料电池 传质传热 三维模拟
  • 简介:实验研究了自然对流时水平铝表面上的结霜现象.实验中空气温度25℃、湿度50%,冷面温度-40~0℃.与先前的铜表面实验结果类似,在冷面温度高于-38℃时,结霜前铝面上首先出现水珠;冷面温度越低,过冷水珠存续的时间越短,冻结温度也越低;冷面温度较高时,水珠冻结时引起的壁温回升较明显;不同冷面温度对应的初始霜晶形状不同;结霜过程中霜层表面新形成的霜晶形状随时间变化.将冷面温度降至-38℃后再与湿空气接触时,发现直接出现霜晶而未经过结露阶段.

  • 标签: 结霜 过冷水珠 霜晶形状 冷面温度
  • 简介:以结霜工况下的变片距空气冷却器为研究对象,对空气冷却器建立分布参数计算模型,采用分子扩散理论建立霜层的生长模型。在计算过程中,采用空气冷却器迎风面的霜层厚度平均值作为变量迭代求解空气冷却器的风量。研究了变翅片间距结构对空气冷却器结霜工况下性能的影响,并进行了实验验证。实验结果表明:空气冷却器的风量、换热量变化趋势的实验值和计算值基本一致,偏差在5%左右。与定翅片间距空气冷却器相比,变翅片间距空气冷却器在结霜工况下具有较长的除霜周期和更好的传热性能。

  • 标签: 结霜 空气冷却器 变翅片间距 仿真 分子扩散
  • 简介:对旋迸射流冲击平板时的传热进行了实验研究。通过在圆筒套管内设置一块孔板构成旋迸射流喷嘴,得到了持续稳定的旋进射流。对旋迸射流的流动特性作了研究,给出了旋进射流的频率与尺寸、Re的关系。用两种不同孔径的旋进射流冲击一块加热平板,并与普通的射流冲击传热作对比。结果表明,由于旋进射流与流体混合作用加剧而大大地降低了流速,使得强化传热的效果减弱,这种趋势在驻点附近尤为明显。

  • 标签: 旋进射流 冲击 强化传热
  • 简介:阐述了分液冷凝强化冷凝传热的原理,从理论上分析了该技术能同时实现强化传热和降低压降的可行性。该结论在微通道平行流冷凝器上得到了实验证实:与常规的微通道平行流冷凝器(PFMC)对比表明,在当量直径为1.05mm、管内工质的质量流量为633~770kg/(m~2·s)的微通道中,当冷凝温度分别为45和50℃时,微通道分液冷凝器(LSMC)的管内传热系数分别提高了3.7%~6.7%和2.3%~6.1%,压降分别降低了45.5%~49.5%和51.9%~52.6%,惩罚因子(Fp)分别降低了46.5%~52.7%和52.6%~56.7%。当进口流量达到一定值时,分液冷凝技术器能同时实现强化传热和降低流阻,有较好的综合热力性能。

  • 标签: 气液分离 分液冷凝器 强化换热 降低流阻 惩罚因子
  • 简介:板式换热器在工业生产中广泛应用,采用数值模拟和实验相结合的方法对新型蜂窝板式换热器进行研究。结果表明:数值模拟和实验结果在合理的误差范围内,验证了数值模拟的可靠性。新型板式换热器内部蜂窝结构附近的速度场出现规律的周期性变化,流体湍流强度增加,Nu和阻力系数厂随焊孔直径和蜂窝直径的增加而增大,通过对蜂窝板在3000≤Re≤25000的数据结果进行关联,得到了蜂窝板流动换热的准则关系式,为蜂窝板式换热器的优化提供了理论依据,并为工业生产提供参考。

  • 标签: 传热 阻力系数 蜂窝板 数值模拟
  • 简介:对某高速直喷柴油机的燃烧过程进行了多维仿真计算,研究了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.通过变参数研究确定了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.为了定量描述燃烧过程中燃油雾化、液体蒸发、油气混合的特性,建立了缸内平均湍流混合速率、燃油蒸气质量分数方差的中间特征参数,同时详细分析了不同当量比油气混合气在燃烧过程中的贡献率.从燃烧的宏观和微观角度综合分析了柴油机燃烧室形状与喷孔结构间的耦合作用机制.结果表明,对于所研究的机型,0.64口径比燃烧室匹配10孔喷油器的方案最优:预混过程好,燃烧速度快,后期扩散燃烧阶段过稀和过浓混合气参与燃烧的比例较小且预混与扩散燃烧放热情况差别小,放热情况更均匀.

  • 标签: 高速直喷柴油机 燃烧室形状 喷孔结构 匹配规律
  • 简介:建立了一个小规模实验装置,利用该装置研究了微粒粒径、表面涂层类型、悬浮液温度等因素对微粒污垢沉积率的影响,得到了非常独特的实验结果。悬浮液温度在50℃时,微粒污垢沉积率最大。基于污垢附着机制对这一实验结果进行分析,理论上证实了在某一悬浮液温度微粒污垢沉积率最大,并进一步推导出了微粒污垢沉积率最大时的悬浮液温度与换热面表面自由能之间的关系式。

  • 标签: 微粒污垢 沉积率 悬浮液温度 实验研究 理论分析
  • 简介:提出一种通过微波辅助强化NH_4Cl溶液活化对沸石改性的新方法,制备出一种高调湿性能的沸石基调湿材料。针对沸石基调湿材料的调湿特性,设计并搭建了一套静态调湿特性测试系统,研究了调湿材料的调湿特性及其与环境条件(温度、湿度)的关系。研究结果表明:改性沸石基复合调湿材料的吸湿、放湿能力相比天然沸石基调湿材料得到显著提高;环境温度每升高10℃,调控时间至少可减少5h;在相对湿度变化±10%,调控时间变化均不超过10h。

  • 标签: 调湿材料 静态实验 改性 沸石
  • 简介:通过总结分析,构建真空法制取冰浆实验的总体布局,建立了可视化的真空法制取冰浆的实验台,研究了冰浆含冰率的影响因素。通过设置不同的水滴初温与真空罐内初始压力,测定不同初始条件下的冰浆含冰率。实验结果显示:改变水滴初始温度时,含冰率保持不变;初始压力为170Pa时,含冰率为33.33%,初始压力为230Pa时,含冰率为6.01%,初始压力为380Pa时,未生成冰浆。实验表明,在其他外部条件保持一致时,真空罐内的初始压力越小,冰浆的含冰率越高。

  • 标签: 冰浆 真空 水滴
  • 简介:对泡沫铜内石蜡凝固相变进行孔隙尺度实验研究。采用高分辨率相机与红外热像仪对凝固过程相场与温度场进行可视化,并通过热电偶测量石蜡与泡沫铜骨架局部温度以获得相变过程热响应及热非平衡特性。揭示了泡沫铜孔隙内凝固相变中包括固液相界面移动、液态石蜡流动及石蜡体积收缩等多个物理过程。研究表明:在多物理过程交互影响下,泡沫铜可高效扩展凝固相界面、提升样品热响应速率,采用孔隙率为0.974的泡沫铜可将石蜡凝固相变速率提升至2.8倍;泡沫铜能有效避免石蜡凝固过程由体积收缩引起的裂缝问题,消除由其引起的热阻;石蜡与泡沫铜骨架间存在局部热非平衡性,且在相变阶段尤为明显。

  • 标签: 泡沫铜 凝固 石蜡 孔隙尺度
  • 简介:在低速大尺度叶栅风洞中对放大五倍的叶片模型进行实验,采用红外热像仪进行温度场的测量,研究在叶背表面不同曲率位置、不同主流Re、不同吹风比对气膜冷却效果的影响。结果表明:叶背处气膜冷却效果随着吹风比的增大而降低;主流Re对冷却效果有不同程度的影响,在吹风比不变时,冷却效果随Re增大呈现出先增大后减小的趋势;凸面曲率特征的气膜冷却容易造成射流脱壁,沿程冷却效果下降幅度较大,在附着区域相对较小;在研究范围内,气膜冷却效果随着曲率值的增加先增加再减小。

  • 标签: 气膜冷却 孔排 曲率 红外测温
  • 简介:对竖直圆管实验段中喷入雾化的NaOH溶液吸收烟气中的SO2气体做了实验研究,并分析了影响SO2吸收率的多种因素如(2OH-)/SO2、烟气进口温度、入口SO2摩尔分数、雾化空气量及烟气的流速等等,实验结果为实际的脱硫装置的设计及运行提供了基础数据.

  • 标签: 雾化碱液 脱硫装置 二氧化硫 环境保护 氢氧化钠溶液 吸收率