以地下土壤为冷源的空气取水实验研究

随着水资源的日益缺乏,如何获取更多的淡水资源越来越得到重视,尤其体现在一些严重干旱地区。为解决干旱地区淡水资源短缺的问题,研究并探索了一种利用沙漠中土壤与大气环境温差来实现空气取水装置。空气中含有大量的水蒸气可以利用,本文为此设计了一种新型空气取水系统,利用温度较为恒定的土壤作为冷源,整个系统使用极低的能耗,通过降温的方式达到空气取水的效果。搭建试验台进行了相关实验,发现系统的取水能力主要受空气温度的影响,通过模型实验与计算的方法确定了空气取水过程中送风速度与冷凝水量的关系式,得出最优风量为11.37 m/s,此时取水系统的取水效率最高。     

刮片式制冰蓄冷性能的实验研究

对刮片式动态冰浆制取系统进行实验研究,分析系统的能效比和蒸发器进出口温度、冷凝器进出口温度以及冷凝水和盐溶液流量曲线变化。研究结果表明:对制冷量为20kW的刮片式制冰装置,盐溶液有1.5℃的过冷度,随着盐溶液浓度越高其冰点越低,系统的能效系数最高达到1.9,有利于制冰蓄冷节能。     

熔渣颗粒碰壁的相变沉积热过程模拟

离心粒化方法在高温熔渣余热回收方面具有结构紧凑、能耗低、得到的渣粒粒径小等优势。但受到粒化仓空间限制,会出现高温熔融渣粒碰撞、黏附在壁面的现象,影响装置运行的稳定性。本文针对该问题建立了熔融渣粒碰撞壁面的三维对称模型,结合VOF(流体体积)方法和凝固/融化模型来模拟熔渣动态形变和凝固换热过程。模拟得到,两个同粒径熔融渣粒在壁面上相继沉积会出现碰撞、铺展、回缩、飞溅、稳定的动态行为。进一步,讨论了熔渣初始温度和冷却风速对其形变和凝固换热的影响。结果表明,熔渣初始温度越小,铺展因数越小,凝固所需时间延长。而冷却风速(1~3 m/s)对熔渣碰壁过程中的铺展形变和换热的影响都很微小。     

环境风影响下的空冷岛运行特性

揭示环境风作用下空冷岛冷却空气流量和热风回流率的变化规律对于空冷岛安全高效运行具有重要意义.以某6×1000 MW直接空冷电站为例,对环境风影响下的空冷岛冷却空气流动传热特性进行了CFD模拟,获得了不同风速、风向下冷却空气的流场和温度场,计算得到了空冷岛的迎面风速以及热风回流率.结果表明:环境风速越高,空冷岛迎面风速越小;回流率则先随环境风速增加而增加,后随风速增加而降低.当空冷岛位于锅炉房等建筑物下游时,迎面风速最小,热风回流率最高.     

微型蒸气压缩制冷系统实验研究

该制冷系统由微型回转式压缩机、管带式换热器和毛细管等组成,制冷剂为R134a。单机重2.21kg,体积210mm×140mm×160mm。2.0kg锂电池确保系统150min内持续提供73.6W冷量。利用空气焓差台测量压缩机转速、蒸发器进风温度和送风量等参数对于系统性能的影响。实验结果确定了影响性能的主要因素,且表明主动调节可使系统满足不同的制冷量和冷却温度要求。     

风冷热泵除霜的实验研究

对一台风冷热泵室外侧蒸发器在不同的时刻进行除霜实验测试 ,研究了热泵在不同时刻除霜对机组性能的影响 ,提出了热泵开始除霜的最佳时刻。实验结果表明 ,新型除霜控制法可以有效地改善热泵循环效率。研究结论对热泵系统设计具有重要的参考价值     

冲击/发散冷却气膜冷却效率的实验研究

采用红外热像仪对冲击/发散冷却发散壁绝热壁温进行了测试,研究了气膜冷却效率随吹风比、孔间距、冲击间距、发散孔角度及排列方式的变化规律.研究结果表明,气膜冷却效率随发散孔角度的不同而差异较大;35°发散孔的冷却效率随吹风比的增大而减小,90°发散孔的冷却效率随吹风比的变化因孔阵布置方式的不同而有所差异;冲击间距对90°发散孔的冷却效率影响微弱,对35°发散孔的冷却效率影响较大;吹风比相同,孔间距越小冷却效率越高.     

焦耳级放电激励紫外预电离HF激光器

研制了一台采用紫外火花预电离和横向放电结构的非链式电激励脉冲HF激光装置,采用氢闸流管结合一级磁脉冲压缩开关的高功率电激励系统。实验研究了激光工作介质SF6,H2不同压强比和总工作气压对激光输出能量的影响,得出了最佳气体组分,确定了最佳工作气压。总气压在8.8 kPa,气体组分H2与SF6气压比为1:9时,获得最佳的激光输出,输出能量达到1.3 J,激光器的光电转换效率达到2.4%。:     

温度和质量浓度对硫酸气溶胶光学特性的影响

根据新版大气分子光谱资料集(HITRAN2008)中硫酸气溶胶的复折射指数资料,利用经典的Mie理论编写程序,计算不同温度和质量浓度下硫酸气溶胶粒子在10 μm和0.87 μm 2个波段的散射效率和散射相函数.结果表明,在10 μm波段,在相同的H_2SO_4/H_2O质量浓度下,温度越高,硫酸气溶胶的后向散射强度越强,即冷却作用越强;在相同的温度下,硫酸粒子的质量浓度越小,其后向散射越弱,冷却作用越弱.在0.87 μm波段,硫酸粒子质量浓度一定时,温度变化对硫酸粒子散射强度的影响不大;若温度一定,在散射角大于173°的后向方向,硫酸质量浓度越大,散射强度越小,其冷却效应越弱.     

基于格子玻尔兹曼的两相闭式环路热虹吸研究

两相闭式环路热虹吸(CLTPT)形成定向循环的动力来源是重力在蒸发器和冷凝器之间形成的压力差。本文通过修改Gong-Cheng相变LBM模型中重力项计算方式,成功模拟了CLTPT在沸腾和凝结相变共同作用下产生的自驱动现象,揭示了不同充液率下的多种两相流型的存在。发现对于本文设计的热虹吸管结构,在初始状态液相覆盖全部蒸发段的前提下,充液率越小,CLTPT的周期性越复杂,越难达到稳定运行状态,系统自循环时均质量流量更小,同时蒸发段时均温度更低。