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制冷学报 2018年第3期39卷 13-21页

作者：胡雨耿云张忠斌张萌姚喻晨黄虎黄毅蒋赟昱南京师范大学能源与机械工程学院江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京210042 江苏省邮电规划设计院有限责任公司南京210019

为研究数据中心合理的气流组织,使服务器运行环境更加安全可靠,本文在数值设计的基础上,以数据中心奇数列子模块为实测对象,通过对比机柜前门送风速度及温度两个关键参数,改变地板穿孔率和挡板角度,验证了包含最优模型在内的6组模型。... 详细信息

为研究数据中心合理的气流组织,使服务器运行环境更加安全可靠,本文在数值设计的基础上,以数据中心奇数列子模块为实测对象,通过对比机柜前门送风速度及温度两个关键参数,改变地板穿孔率和挡板角度,验证了包含最优模型在内的6组模型。实测与模拟速度相对误差最大为17%,温度相对误差最大为5%,实测与模拟的速度场、温度场吻合。结合该数据中心热流密度与能耗水平,改变机房冷却系统送风温度工况条件,对比分析各送风温度工况下的实测温度场,并采用回风温度指数(RTI)评价指标加以评析,得出合理送风温度范围为16~19℃,为地板下送风型数据中心的设计提供参考。

关键词：数据中心风道结构实验验证送风温度回风温度指数(RTI)

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风道结构对地板下送风型数据中心气流组织的影响(1)数值设计

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制冷学报 2018年第2期39卷 80-88,134页

作者：耿云胡雨张忠斌张萌姚喻晨黄虎黄毅蒋赟昱南京师范大学能源与机械工程学院江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京210042 江苏省邮电规划设计院有限责任公司南京210019

本文以排布奇数列机柜冷通道封闭的数据中心子模块为研究对象(3列机柜为例),采用CFD模拟将静压层高度与地板穿孔率对数据中心气流组织的联合影响进行可视化,并分析了两种参数组合的25个典型模型的温度场,选出最佳静压层高度与地板穿孔... 详细信息

本文以排布奇数列机柜冷通道封闭的数据中心子模块为研究对象(3列机柜为例),采用CFD模拟将静压层高度与地板穿孔率对数据中心气流组织的联合影响进行可视化,并分析了两种参数组合的25个典型模型的温度场,选出最佳静压层高度与地板穿孔率的范围分别为600~700 mm,20%~50%。对比了最佳静压层高度与地板穿孔率组合范围内的8个数据中心气流组织模型,选出机柜内部温度分布较均匀的气流组织模型。在此基础上,在静压层内架设挡板,并在-15°~45°的挡板角度中选择最佳角度以获得最优冷却效果。结果表明:静压层高度为600 mm,穿孔地板穿孔率为20%,设置15°挡板的数据中心子模块为最优模型。

关键词：数据中心风道结构温度场静压层高度地板穿孔率挡板角度

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蓄能型振荡热管太阳能集热器热性能

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农业工程学报 2017年第16期33卷 234-240页

作者：高旭娜吴薇孟志军刘鹏鹏赵文杰王晓宇江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京师范大学能源与机械工程学院南京210042

太阳能集热器是太阳能热泵系统的核心部件。该文设计了一种蓄能型振荡热管太阳能集热器,将其应用于蓄能型太阳能热泵系统中,可根据太阳辐射强度切换工作模式,实现太阳能分季节全天候利用,能提高系统热力性能。搭建了蓄能型振荡热管太阳... 详细信息

太阳能集热器是太阳能热泵系统的核心部件。该文设计了一种蓄能型振荡热管太阳能集热器,将其应用于蓄能型太阳能热泵系统中,可根据太阳辐射强度切换工作模式,实现太阳能分季节全天候利用,能提高系统热力性能。搭建了蓄能型振荡热管太阳能集热器热性能测试试验台,对振荡热管换热器内充灌不同工质(R134a、乙醇/水、丙酮/水)、集热管内分别利用空气显热蓄能或者石蜡潜热蓄能的蓄能型振荡热管太阳能集热器在白天和夜间工况下的热性能开展了试验研究。结果表明:振荡热管换热器内充灌R134a的集热器,白天工况下集热效率最高,平均集热效率在0.45以上,利用石蜡蓄热时最高达到了0.90;日有用得热量最大,最低可达到7.14 MJ/(m^2·d);夜间工况下供热水水温最高。无论利用空气和石蜡蓄能,白天工况下集热器瞬时集热效率均与太阳辐射强度的变化规律相反。真空管内利用石蜡蓄能的蓄能型振荡热管太阳能集热器,阴雨天其集热效率远高于利用空气蓄能的集热器,平均提高64.0%,夜间供水水温均能保持在50℃以上,高于利用空气蓄热的集热器。该研究可为蓄能型太阳能热泵的推广应用提供参考依据。

关键词：太阳能热泵系统热交换集热器蓄能材料振荡热管热性能水温

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冷表面霜晶演化的微观可视化观测

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东南大学学报（自然科学版） 2017年第1期47卷 79-84页

作者：李栋陈振乾王鑫赵孝保南京师范大学江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京210042 东南大学能源与环境学院南京210096

对冷表面霜层生长过程进行了微观可视化研究,对结霜生长过程不同时期的霜晶演化特征进行了观测,同时从相变动力学的角度对冷表面霜层初始液滴成核过程进行了理论分析.试验研究发现,冷表面霜层生长阶段不同位置霜晶呈现不均匀生长,局部... 详细信息

对冷表面霜层生长过程进行了微观可视化研究,对结霜生长过程不同时期的霜晶演化特征进行了观测,同时从相变动力学的角度对冷表面霜层初始液滴成核过程进行了理论分析.试验研究发现,冷表面霜层生长阶段不同位置霜晶呈现不均匀生长,局部存在霜枝倒伏以及霜晶消融现象,且随着时间的推移,冷表面不同位置霜晶逐渐趋于均匀.研究结果表明,冷表面温度越低,湿空气中水蒸气过饱和度越大,相变驱动力越大,发生气液相变形成活化液核的可能性越大.霜晶体表面温度以及局部水蒸气分压力的联合效应是发生霜晶消融的根本原因.

关键词：霜晶演化微观可视化相变驱动力霜晶消融霜枝倒伏

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基于全年性能分析的小型制冷设备非共沸制冷剂充注量优化

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家电科技 2018年第S1期 273-277页

作者：胡昕昊张忠斌姚喻晨江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京师范大学能源与机械工程学院

小型制冷设备在制冷行业应用广泛,其性能受制冷剂充注量影响。然而,由于机组的匹配不同,难以对制冷剂充注量进行准确标定以使机组性能尽可能最优。本文提出了一种基于全年性能分析的小型制冷设备非共沸制冷剂充注办法,本文由夏热冬冷地... 详细信息

小型制冷设备在制冷行业应用广泛,其性能受制冷剂充注量影响。然而,由于机组的匹配不同,难以对制冷剂充注量进行准确标定以使机组性能尽可能最优。本文提出了一种基于全年性能分析的小型制冷设备非共沸制冷剂充注办法,本文由夏热冬冷地区的环境温度特性,从高温到低温分四种工况进行研究,通过充注试验测试能效比、制冷量等性能参数,并根据过冷度、过热度、排气温度等性能参数的反馈确定全年制冷剂最佳充注范围和储液器内制冷剂质量范围。这一技术办法通过一台冷风机、风冷压缩冷凝机组冷冻冷藏设备样机在变环境工况下进行的制冷剂R404A、R407A充注试验取得了很好的效果。结果表明,该方法对冷冻冷藏设备及类似制冷设备的制冷剂充注具有借鉴意义。

关键词：非共沸制冷剂充注小型制冷设备全年性能评价性能试验

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不同形状微针肋通道流动与换热性能影响研究

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南京师范大学学报（工程技术版） 2018年第1期18卷 47-55页

作者：张秀强华君叶赵孝保吴薇李栋李奇贺南京师范大学江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室江苏南京210042 南京师范大学能源与机械工程学院江苏南京210042

采用CFD模拟软件,结合实验研究,针对圆形、三角形和方形截面微针肋通道流动与换热进行了三维数值模拟分析.分别模拟了不同雷诺数Re下,三种形状肋片的绕流流场和肋阵温度场分布,并计算摩擦阻力系数f、努谢尔特数Nu等参数评价针肋微通道... 详细信息

采用CFD模拟软件,结合实验研究,针对圆形、三角形和方形截面微针肋通道流动与换热进行了三维数值模拟分析.分别模拟了不同雷诺数Re下,三种形状肋片的绕流流场和肋阵温度场分布,并计算摩擦阻力系数f、努谢尔特数Nu等参数评价针肋微通道流动换热性能.结果表明,f随Re的增大而减小,且低Re下,三角形针肋的f最小.Nu随Re的增加而增大.三种形状中,圆形针肋的Nu数最大,换热效果最好.综合流动和换热特性评估,认为圆形针肋比方形和三角形针肋更优.通过实验对比发现,微尺度效应对模拟结果的影响有一定的误差,但是整体趋势与模拟结果一致.

关键词：微通道热沉微针肋摩擦阻力系数努谢尔特数数值模拟

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喷动流化床传热特性的CFD-DEM模拟

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动力工程学报 2017年第11期37卷 903-911页

作者：卜昌盛王昕晔张居兵朴桂林南京师范大学能源与机械工程学院江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京210042

基于颗粒-颗粒、颗粒-流体间的传热机制建立了颗粒尺度下的传热模型,并将其与计算流体力学-离散颗粒模型(CFD-DEM)耦合,建立了CFD-DEM传热模型,在传热计算中采用真实的颗粒接触刚度修正了颗粒-颗粒间的传热。采用典型喷动流化床内的颗... 详细信息

基于颗粒-颗粒、颗粒-流体间的传热机制建立了颗粒尺度下的传热模型,并将其与计算流体力学-离散颗粒模型(CFD-DEM)耦合,建立了CFD-DEM传热模型,在传热计算中采用真实的颗粒接触刚度修正了颗粒-颗粒间的传热。采用典型喷动流化床内的颗粒传热实验数据验证了CFDDEM传热模型的准确性,并利用该模型分析了喷动流化床内的传热特性。结果表明:喷动流化床内颗粒的传热系数受其运动状态的影响,颗粒在环隙区域外循环的传热系数比内循环传热系数大;喷动流化床内平均传热系数呈对称分布,流化区域内的平均传热系数大于非流化区域,床体底部两侧及气体入口处的平均传热系数最大,床层中央区域的平均传热系数较小.

关键词：喷动流化床传热特性传热模型 CFD-DEM

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基于全年性能分析的小型制冷设备非共沸制冷剂充注量优化

基于全年性能分析的小型制冷设备非共沸制冷剂充注量优化

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第十四届全国电冰箱（柜）、空调器及压缩机学术年会

作者：胡昕昊张忠斌姚喻晨江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京师范大学能源与机械工程学院

关键词：非共沸制冷剂充注小型制冷设备全年性能评价性能试验

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蓄能型太阳能热泵用复合相变材料热性能分析

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农业工程学报 2017年第13期33卷 206-212页

作者：吴薇陈黎王晓宇顾敏芬戴苏洲孟志军江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京师范大学能源与机械工程学院南京210042 中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027

为了满足蓄能型太阳能热泵系统在不同季节太阳辐射强度下的储能需求,该文提出一种分季节蓄能型复合相变材料,可实现对太阳能的最大化利用。根据前期研究基础,以48#石蜡、62#石蜡和癸酸(capric acid,CA)配制了48/62和CA/62两种复合相变材... 详细信息

为了满足蓄能型太阳能热泵系统在不同季节太阳辐射强度下的储能需求,该文提出一种分季节蓄能型复合相变材料,可实现对太阳能的最大化利用。根据前期研究基础,以48#石蜡、62#石蜡和癸酸(capric acid,CA)配制了48/62和CA/62两种复合相变材料,对不同配比时复合材料的热性能分别进行了DSC试验和蓄热性能试验研究,结果表明不同配比复合材料的潜热和最高吸热峰对应温度均随着62#石蜡含量的增加呈现增大的趋势;复合相变材料的蓄热过程均分为固态显热蓄热、相变蓄热、液态显热蓄热3个阶段;CA/62复合相变材料DSC(differential scanning calorimeter)曲线出现了明显的2个固-液相变峰,其蓄热曲线中相变蓄热过程又分成2段,分别对应癸酸和62#石蜡的固-液相变过程。因此CA/62复合相变材料可用于蓄能型太阳能热泵系统实现分季节蓄能。

关键词：相变材料蓄能热效率蓄能型太阳能热泵

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地板送风方式对数据中心热环境性能的影响分析

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暖通空调 2018年第12期48卷 25-31,53页

作者：杨力芝张忠斌陆宏杰罗志刚张萌胡雨余跃进江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京师范大学中国建筑科学研究院有限公司

采用计算流体动力学(CFD)方法分别对地板下送风冷热通道不封闭(C/HAOS)、地板下送风热通道封闭(HACS)、机架下送风(CURS)和地板下送风冷通道封闭(CACS)4种典型的数据中心地板送风方式的气流流线、温度场等进行了数值模拟,根据ASHRAE TC ... 详细信息

采用计算流体动力学(CFD)方法分别对地板下送风冷热通道不封闭(C/HAOS)、地板下送风热通道封闭(HACS)、机架下送风(CURS)和地板下送风冷通道封闭(CACS)4种典型的数据中心地板送风方式的气流流线、温度场等进行了数值模拟,根据ASHRAE TC 9.9对热环境性能进行了评价。结果表明:4种地板送风方式各有利弊,送风方式选择应根据实际需求进行取舍。将实测数据和模拟结果进行了对比验证,使用供热指数(SHI)和回热指数(RHI)评价了数据中心的安全性和节能效果。

关键词：数据中心热环境地板送风数值模拟试验验证评价指标

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