检索结果-内蒙古大学图书馆

中国水利水电科学研究院学报 2017年第6期15卷 449-454页

作者：高德申郭富民宋小军山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 中国水利水电科学研究院北京100038

高位集水冷却塔具有高效、节能、低噪等优势,在火、核电厂中具有较好的应用业绩。本文采用CFD数值模拟的手段,对某超大型高位集水冷却塔的热力特性以及空气动力特性进行了数值模拟研究。计算结果表明:集水装置的增加对冷却塔形成阻力,... 详细信息

高位集水冷却塔具有高效、节能、低噪等优势,在火、核电厂中具有较好的应用业绩。本文采用CFD数值模拟的手段,对某超大型高位集水冷却塔的热力特性以及空气动力特性进行了数值模拟研究。计算结果表明:集水装置的增加对冷却塔形成阻力,但其增加程度要明显小于雨区阻力的减小量;在相同条件下,与常规塔相比,高位集水冷却塔的通风量较大;高位集水冷却塔的冷却性能优于常规塔。

关键词：集水装置离散相模型传热传质模型阻力系数

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高效节能型溶液除湿空调系统建模与优化研究

高效节能型溶液除湿空调系统建模与优化研究

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作者：王新立浙江大学

学位级别：博士

在现代社会,随着生活水平的提高,人们对室内空气质量,特别是室内温湿度的要求越来越高;传统空调温湿度调节方法已经无法满足人们的需求,同时传统空调在湿度控制过程中能源效率低,浪费了大量的电能。溶液除湿空调系统以其独立温湿度控制... 详细信息

在现代社会,随着生活水平的提高,人们对室内空气质量,特别是室内温湿度的要求越来越高;传统空调温湿度调节方法已经无法满足人们的需求,同时传统空调在湿度控制过程中能源效率低,浪费了大量的电能。溶液除湿空调系统以其独立温湿度控制、高能源效率、利用太阳能和工业废热等低品位热能进行再生等优点一直被认为是新一代有前途的空调系统,倍受研究者的关注。本文设计和开发了一种高效节能型溶液除湿空调系统,并针对溶液除湿空调系统进行了建模和实时运行优化策略研究,将开发的优化运行策略成功应用在开发的溶液除湿空调系统样机,显著提升和改善了系统的性能和能源运用效率,充分发掘了溶液除湿空调系统的节能潜力,为溶液除湿空调系统的研究提出了新的研究思路与方向。本文的主要贡献及创新点如下：(1)设计和开发了一种高效节能型溶液除湿空调系统。从现有溶液除湿空调系统的局限性出发,首次将热管回收和能量存储理念应用于溶液除湿空调系统之中,提出了除湿再生混杂运行模式。与现有溶液除湿空调系统相比,设计的系统在能源利用率、除湿效率和应用范围等方面均有显著改善。(2)从能量守恒、质量守恒和传热传质基本理论出发,分析除湿器和再生器内传热传质过程,提出利用混合建模方法来建立溶液除湿空调系统的模型,包含除湿器传热传质模型、再生器传热传质模型、热管回收器能量回收模型和存储罐模型。实验结果表明所建立模型的预测系统传热传质性能和热管回收器能量回收速率的相对误差在15%以内。该模型具有形式简单、计算复杂度低、无需迭代计算、预测传热传质性能准确等优点,可以应用在溶液除湿空调系统的性能预测、实时运行优化等多种应用领域。(3)研究开发除湿器实时运行优化策略,并成功应用在实际溶液除湿空调系统。分析除湿器内各部件的能耗特点,建立制冷机、除湿风机和除湿溶液泵的混合能量模型,可以快速准确地计算和评估不同运行方案下除湿器的能耗。以除湿器总能耗为目标函数,以溶液流量和温度为优化变量建立了带约束条件的非线性单目标优化模型,开发了除湿器的实时运行优化策略,并运用进化遗传算法在可行域内求解优化模型。实验结果表明除湿器实时运行优化策略能够实现系统节能12%,显著提高除湿器能量利用效率,充分发掘了溶液除湿空调系统的节能潜力。(4)开发再生器实时多目标优化策略,采用多目标优化方法分析再生器实时优化问题。通过分析再生器功能及各部件的特点,建立了以再生器的能耗和再生速率为目标函数,以再生溶液流量、温度和再生空气流量为优化变量的多目标优化模型。运用改进的多目标优化粒子群算法在可行域内求得多目标优化问题的Pareto解集,结合决策策略选取最终满意解。实验研究结果表明当外界空气温度较高时,再生器实时多目标优化运行策略可实现节能高达19.7%。此外,分时段实验比较发现,环境温度越高,相对湿度越低,再生器的节能空间越大。

关键词：溶液除湿建模与实时优化传热传质模型节能优化

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平板式回路热管毛细芯中的传热传质分析

平板式回路热管毛细芯中的传热传质分析

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作者：王超华中科技大学

学位级别：硕士

LHP系统作为一种极具潜力的两相换热系统已经被大量地研究，尤其是其关键部件蒸发器中毛细芯的流动传热分析。毛细芯中相变的传热与流动基础研究，包括两相区的形成以及相关的相变过程。本文首先采用一维的传热流动分析方法，建立了毛... 详细信息

LHP系统作为一种极具潜力的两相换热系统已经被大量地研究，尤其是其关键部件蒸发器中毛细芯的流动传热分析。毛细芯中相变的传热与流动基础研究，包括两相区的形成以及相关的相变过程。本文首先采用一维的传热流动分析方法，建立了毛细芯中的传热传质模型，并与回路中工质的热传输特性相关联，实现了LHP部件级与系统级的耦合研究。在对毛细芯中两相区的形成进行探索的过程中，给出了毛细芯中蒸汽层形成的条件。根据这一条件，对毛细芯中两相区的形成进行了理论分析和实验研究。理论分析中，主要对影响针对毛细芯两相区形成中的各种因素进行了研究，主要包括蒸发器入口液体的过冷度、毛细芯中的有效导热系数、外回路压损、热负荷以及毛细芯厚度等系列与蒸发器部件级运行相关的影响因素。通过已经建立的模型，分析了不同参数对毛细芯中两相区形成的影响以及蒸汽层厚度的变化规律，这对于分析蒸发器的特性以及蒸发器的模拟运行都有重要意义。实验研究主要是通过实验所获得的相关数据，分析系统级参数对毛细芯中两相区形成的影响，主要包括辅助运行重力倾角和系统充灌率。毛细芯两相区形成的分析，直观地反映了毛细芯中蒸汽层厚度随系统级参数的变化规律以及毛细芯中蒸汽层的出现对毛细极限的影响。结论表明，蒸汽层的出现将使得系统的毛细极限大大地提前。

关键词：相变传热传质模型蒸汽层阻力毛细极限

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干燥剂除湿换热器强化除湿性能研究

干燥剂除湿换热器强化除湿性能研究

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作者：李献偶上海交通大学

学位级别：硕士

干燥剂除湿换热器作为一种内冷/热式除湿器,以换热器为基材,具有较好的传热性能,与一般的绝热式除湿床相比,可同时实现对再生和除湿过程的强化。同时,该除湿器可以使用太阳能等可再生能源作为驱动热源,具有良好的节能效应。为了对这类... 详细信息

干燥剂除湿换热器作为一种内冷/热式除湿器,以换热器为基材,具有较好的传热性能,与一般的绝热式除湿床相比,可同时实现对再生和除湿过程的强化。同时,该除湿器可以使用太阳能等可再生能源作为驱动热源,具有良好的节能效应。为了对这类除湿换热器的运行特点进行更深入的研究,本文以除湿换热器作为研究对象之一,从实验测试和理论模拟两个角度进行了探讨。论文建立了太阳能热水驱动除湿换热器的实验装置,从理论和实验两个方面对除湿换热器进行了研究分析。结果表明,通过控制再生时间和送风起始点,可以降低能耗和获得最佳的送风状态;太阳能热水驱动除湿可以实现全天平均除湿量0.1g/s、平均制冷量552W;且使用多台除湿器切换运行,可实现在连续除湿的同时,将除湿量和制冷量翻倍。论文对除湿换热器的传热传质数学模型进行了补充修改,增加了反应冷热对冲过程的附加方程,对原模型的模拟结果进行了改善。利用该数学模型,对若干运行参数的影响进行分析,推导了除湿换热器传热和传质单元数的表达式。模拟结果表明,在ARI夏季工况下,再生热水和冷却水的温度对除湿性能有很大的影响;对处理空气进行除湿前预冷和再生前预热对性能的影响有限;随着气侧传热和传质单元数的增加,系统的除湿率和全热换热率逐渐增加。另外,使用搭建的除湿换热器在上海冬季工况下可以实现平均加湿量0.107g/s。研究结果表明再生式除湿换热器再生效果好,除湿效率高,可以利用太阳能等可再生能源,具有很好的应用前景。作为对另一种强化除湿方法的探索,本文通过实验测定了磁场对硅胶和LiCl-硅胶复合干燥剂吸附性能的影响,并对其应用于除湿过程的潜力进行了分析。实验结果表明:在试验工况下,磁场可以在一定程度上降低硅胶的吸附量,对吸附具有抑制作用。

关键词：干燥剂除湿换热器强化除湿传热传质模型吸附磁场

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火灾下接触热阻与湿气对钢管混凝土柱温度场影响的研究

火灾下接触热阻与湿气对钢管混凝土柱温度场影响的研究

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作者：张江彬东南大学

学位级别：硕士

精确地分析火灾下钢管混凝土柱的温度场是进一步深入研究其火灾下力学性能及其耐火极限的基础。经研究证明，钢-混凝土界面处的接触热阻对钢管混凝土柱截面的温度场有重要影响。而这一点尚未引起足够的重视。此外，在对钢管混凝土柱截... 详细信息

精确地分析火灾下钢管混凝土柱的温度场是进一步深入研究其火灾下力学性能及其耐火极限的基础。经研究证明，钢-混凝土界面处的接触热阻对钢管混凝土柱截面的温度场有重要影响。而这一点尚未引起足够的重视。此外，在对钢管混凝土柱截面温度场进行分析时，通常将混凝土视为均质、各向热物理特性相同的固体，而未考虑混凝土的孔隙率及火灾下混凝土中的水蒸气等对钢管混凝土柱温度场的影响。基于上述两点，本文对影响火灾下钢管混凝土柱截面温度场的接触热阻及高温下混凝土中湿气等因素进行了比较系统的研究。首先，通过解热传导的逆向问题得到了钢管混凝土柱中钢-混凝土界面处接触热阻的解析解，并对本文所述的钢管混凝土短柱的接触热阻进行了预测和分析，而后利用已获得的接触热阻结合混凝土的传热传质模型建立了外部均匀受火的圆形钢管混凝土柱传热模型，对柱的温度场进行了预测和分析，并对影响混凝土传热传质模型计算结果和温度场的相关热物理参数进行了讨论，最后分析了接触热阻对钢管混凝土柱温度场的影响。本文的主要研究内容包括：\n （1）对未采取防火保护措施的两根填充素混凝土的钢管混凝土短柱进行了火灾试验研究，测得了钢管混凝土短柱的钢管表面和核心混凝土截面内测点处的温度，并对影响火灾下钢管混凝土柱温度场的因素进行了分析。\n （2）分别采用Fourier级数相关理论和Laplace变换法两种解析方法对热传导的逆向问题进行了解答，得到了接触热阻的解析解，并对试验所用的两根钢管混凝土短柱的接触热阻进行了预测。\n （3）建立了核心混凝土一维传热传质模型，结合上述计算的接触热阻建立了外部均匀受火的钢管混凝土柱传热模型，利用该模型对核心混凝土温度场进行了计算与分析，研究了接触热阻及相关热物理参数对传热传质模型计算结果和温度场的影响。\n 本文得到的主要研究结论如下：\n （1）采用分段多项式对已知点温度进行拟合时，所预测的接触热阻值在分段多项式的分段点处可能会有“微小跳跃”，因此，当采用第三章中所述的Laplace方法对圆形钢管混凝土柱的接触热阻进行预测时，应尽量避免用分段多项式对已知点的温度进行拟合。\n （2）在不考虑钢管与核心混凝土界面处的接触热阻时，愈靠近核心混凝土表面，所计算的核心混凝土温度误差愈大。\n （3）不考虑钢管与核心混凝土界面处的接触热阻时所计算的核心混凝土截面温度场高于考虑钢管与核心混凝土界面处的接触热阻时的计算结果，因此利用不考虑接触热阻时所计算的温度场进行钢管混凝土柱防火设计偏于保守，但这同时也使得防火设计不够经济。\n （4）与热传导模型相比，混凝土的传热传质模型能够更好的描述核心混凝土截面温度场问题。\n （5）热物理参数Ag、Ay及Ah对传热传质模型的计算结果影响很小。\n （6）混凝土孔隙中水的密度和混凝土孔隙率对钢管混凝土柱截面的温度场影响很小，计算过程中，可将水的密度取为常数1000kg/m3，温度场计算结果完全可以满足精度要求。\n （7）当混凝土的温度不是很高时，传热传质模型的计算结果（温度）要高于热传导模型的计算结果，当混凝土温度高于170℃时，传热传质模型的计算结果低于热传导模型的计算结果，这主要是由于在传热传质数学模型中考虑了水蒸气、干空气以及孔隙率等影响因素的结果。

关键词：钢管混凝土柱火灾传热传质模型接触热阻温度场力学性能

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EXV型蒸发式冷凝器设计计算系统的研制

EXV型蒸发式冷凝器设计计算系统的研制

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作者：李明基大连海事大学

学位级别：硕士

在现代社会中,制冷技术的应用已涉及到国民经济的各个部门以及人们的日常生活。而我国水资源匮乏,尤其近年来电力资源日趋紧张的局势下,对制冷系统的节能有了更高的要求,促使具有节水、节能、结构紧凑和占地面积小等优点的蒸发式冷凝器... 详细信息

在现代社会中,制冷技术的应用已涉及到国民经济的各个部门以及人们的日常生活。而我国水资源匮乏,尤其近年来电力资源日趋紧张的局势下,对制冷系统的节能有了更高的要求,促使具有节水、节能、结构紧凑和占地面积小等优点的蒸发式冷凝器在制冷系统中得到了快速的应用。虽然其技术较为先进,但其应用缺乏强有力的实验数据和理论设计作为指导依据。本文采用理论研究与实验验证相结合的方法,根据热力学和传热传质学的基本理论知识建立了蒸发式冷凝器传热传质数学模型,并利用实验研究验证所建立的传热传质数学模型并加以校正,最后基于改进的传热传质数学模型,研制了蒸发式冷凝器设计计算系统。通过实验验证,冷剂侧理论传热量与实验传热量的相对误差范围在3.49%-9.57%,在误差允许的范围内。空气侧理论传热量与实验传热量的相对误差的范围在17.76%-22.95%。蒸发式冷凝器传热性能计算系统开发所使用的脚本语言为适合科学运算的Object Pascal,可视化开发环境(IDE)为Borland公司的Delphi7.0。在程序开发的过程中,采用了目前最流行的面向对象的软件开发思想,大大提高了系统的开发效率和质量。强大的可视化开发环境——Delphi7.0,提供给用户一个美观、便捷的操作环境,同时也保证了系统运行的稳定性和健壮性。经过调试运行使程序达到运算的要求。程序可对大连亿斯德制冷设备有限公司生产的EXV型蒸发式冷凝器进行设计计算。

关键词：蒸发式冷凝器传热传质模型实验研究设计计算系统

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眼角膜在冻干过程中的传热传质模型

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华东理工大学学报（自然科学版） 2004年第1期30卷 91-95页

作者：邹惠芬徐成海苏永升周邵萍华东理工大学机械工程学院上海200237 东北大学机械工程学院沈阳110004

通过对角膜干燥过程的理论分析,建立了能真实描述角膜干燥过程传热传质的数学模型。采用ANSYS有限元计算软件对角膜的冻干过程进行模拟计算,得出如下结果:冻干室内温度约-10℃,压强维持在50Pa左右时,角膜双面冻干所需时间为170min。采... 详细信息

通过对角膜干燥过程的理论分析,建立了能真实描述角膜干燥过程传热传质的数学模型。采用ANSYS有限元计算软件对角膜的冻干过程进行模拟计算,得出如下结果:冻干室内温度约-10℃,压强维持在50Pa左右时,角膜双面冻干所需时间为170min。采用移动网格来追踪升华界面上各节点的参数值,提高了本模型的计算精度,计算结果直观可靠,物理意义明确。

关键词：眼角膜真空冷冻干燥传热传质模型有限元计算

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除湿转轮的除湿性能分析与(火用)效率分析

除湿转轮的除湿性能分析与(火用)效率分析

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中国工程热物理学会2008年传热传质学学术会议

作者：崔国根杨晓西丁静杨建平华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室广东广州510640 东莞理工学院化学系广东东莞523106 中山大学工学院广东广州510275

本文讨论了能量第一定律和第二定律在除湿转轮中的应用，分析了除湿转轮在几何尺寸、运行状态一定的情况下能量效率和火用效率，并建立了除湿转轮的火用效率模型。以显热效率、潜热效率和除湿性能系数以及火用效率作为评价指标，通过对... 详细信息

本文讨论了能量第一定律和第二定律在除湿转轮中的应用，分析了除湿转轮在几何尺寸、运行状态一定的情况下能量效率和火用效率，并建立了除湿转轮的火用效率模型。以显热效率、潜热效率和除湿性能系数以及火用效率作为评价指标，通过对除湿转轮的一维单通道传热传质模型实验，分析了影响硅胶除湿转轮火用效率及除湿性能的因素，研究了运行参数(处理空气进口湿度、温度，再生温度)对转轮除湿性能的影响。实验研究发现在近工况下，硅胶除湿转轮除湿性能系数在再生温度为100 ℃时为最佳，同时火用效率随着再生温度的升高而降低，在100 ℃时趋于平缓。研究同时表明提高进口处理空气的温度、湿度能够提高除湿转轮的显热效率和潜热效率，但是由于进口温度的升高导致空气的容湿能力提高而使得除湿性能系数降低。

关键词：硅胶除湿转轮进口湿度再生温度除湿性能火用效率传热传质模型

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立盘式裂解装置内废轮胎热裂解过程的传热传质模型研究

立盘式裂解装置内废轮胎热裂解过程的传热传质模型研究

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作者：刘小龙浙江大学

学位级别：硕士

经过二十多年的探索，热裂解技术被公认是处理废轮胎问题的最佳途径之一。但目前热解技术的工业化推广并不成功，其主要原因就是设计出满足热解工艺要求的大型裂解设备存在很大困难。本文以一种新型的废轮胎热裂解炉为研究对象，在橡胶... 详细信息

经过二十多年的探索，热裂解技术被公认是处理废轮胎问题的最佳途径之一。但目前热解技术的工业化推广并不成功，其主要原因就是设计出满足热解工艺要求的大型裂解设备存在很大困难。本文以一种新型的废轮胎热裂解炉为研究对象，在橡胶裂解理论研究及工业装置试验结果的基础上，建立了塔内的传热、传质数学模型，从而给出了该裂解塔各操作参数的设计及优化方法。其主要研究工作与内容如下：成功进行了实验室规模的热裂解试验以及年处理量为3000吨废轮胎裂解塔的工业生产试验，对实验中出现的问题进行了分析，并给出了解决措施与方案，实验中记录的测试数据为传热、传质数学模型的研究提供了重要的实验依据。建立了裂解塔内加热盘面橡胶小块的传热、传质模型，给出了塔内料环高度、盘面积料及停留时间的计算公式，并应用颗粒传热扩散理论及橡胶裂解动力学方程，给出了裂解塔内每道料环出料温度及橡胶残余率的迭代计算公式。给出了评价裂解塔性能的两个重要参数及其计算方法：盘表面有效覆盖系数μ和热传导传热系数αsb，并根据理论模型研究结果给出了如耙杆安装系数、刮扫重叠率、主轴转速、耙叶数目和间距、耙叶尺寸与形状等操作参数的设计与优化方法。通过中试装置的实际运行参数和理论计算值的分析比较，证明了所建立的传热传质模型是准确的。该传热传质模型在裂解塔的相似结构——盘式干燥器中亦得到了很好的应用。本论文的主要创新点为：提出了裂解塔内加热盘面的传质模型，给出了各关键传质性能参数的计算公式；建立了废轮胎裂解塔内的传热理论模型，提出了传热模型的三个简化假设，并给出了裂解塔内每道料环的传热迭代计算公式；分析了传热传质模型在盘式连续干燥机内的具体应用，较大精度地模拟出干燥机内的干燥过程，误差小于20％。

关键词：废轮胎裂解炉橡胶回收传热传质模型盘式干燥机

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碳酸钙于换热表面结垢与物理抗垢的实验及机理研究

碳酸钙于换热表面结垢与物理抗垢的实验及机理研究

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作者：全贞花北京工业大学

学位级别：博士

换热设备的污垢由于其存在的普遍性、危害的严重性及形成的复杂性成为传热学界十分关注而又没能完全解决的主要问题之一。本文对循环水系统中碳酸钙于换热表面的结垢过程和物理抗垢(高压静电和低压电子抗垢)进行了较为系统的实验与机理... 详细信息

换热设备的污垢由于其存在的普遍性、危害的严重性及形成的复杂性成为传热学界十分关注而又没能完全解决的主要问题之一。本文对循环水系统中碳酸钙于换热表面的结垢过程和物理抗垢(高压静电和低压电子抗垢)进行了较为系统的实验与机理研究，概括起来主要有以下几项工作：\n 研发了一套污垢热阻动态监测实验装置。该套装置实现了功能的多样性，系统采用数据的自动采集和参数的自动控制，具有很好的操作性。根据传热学基本原理，对污垢热阻动态监测实验装置采用光滑管进行了强制对流换热性能测试。结果表明，实验段热平衡偏差小于10％，实验测试与根据经验公式计算的Nu数相吻合，最大偏差小于10％，证实了该装置运行结果的稳定性与可靠性。通过该装置可以对污垢热阻进行自动监测，能实时而准确地记录各种实验条件下换热表面的污垢变化，使结垢性能测试与抗垢性能评定结果更全面。并且该套实验装置实现了结垢过程的可视化。\n 采用模拟硬水在污垢热阻动态监测装置上对CaCO<,3>于换热表面的结垢规律进行了系统的实验研究。实验考察了不同流速、硬度、碱度及温度等影响因素条件下换热表面的结垢过程，获得了渐近形的污垢热阻随时间变化曲线。随着流速的减小，流体温度、换热表面温度、硬度、碱度的增大，结垢速率增大，结垢诱导期减小，渐进污垢热阻增大。污垢的性能参数p<,f>λ<,f>，在380～2600kg·W/(m<\'4>·K)范围内变化，其数值随速度的增大而增大，随温度、硬度及碱度的增大而减小。导热系数λ，在1.7～2.

关键词：换热设备碳酸钙污垢物理抗垢高压静电抗垢低压电子抗垢传热传质模型

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