高效凹面聚光集热海水蒸馏淡化及供暖混合装置

在便携的高效凹面聚光集热装置基础上,通过综合利用所获得的太阳热辐射能实现海水淡化蒸馏、温差发电以及温箱供暖,从而达到太阳能高效综合利用的目的.为岛礁等特殊环境下的海水淡化与供暖需求提供一种途径.     

开架式气化器预冷过程海水膜传热分析

为了减少开架式气化器换热管表面结冰，设计一种新型高效换热管，并采用ANSYS Workbench软件对预冷过程中换热管表面海水膜温度场和速度场进行模拟。分析发现：结冰主要发生在预冷过程中的非稳定阶段，该阶段海水膜厚度影响温度场和速度场的分布，海水膜越厚，温度越高，速度越大；稳定阶段，海水膜厚度对温度场分布和接近冰点温度海水量的多少影响不大，而使海水膜速度分布逐渐趋于均匀，并在左右肋两侧形成四个涡旋，距离LNG进口端越远，旋涡运动越剧烈。     

三维内肋管换热及流阻的实验研究

一、前言 为使换热设备更加轻小高效,各国学者着力研究了强化传热技术。近年研制出的不少高效传热表面已在空冷、海水淡化、化工、宇航、船舶、动力工程等方面得到应用。 强化管内对流换热的主要手段是促进管内湍流和扩展管内换热面积。R.L.Webb     

高低压级流量比对双级压缩热泵影响

双级压缩空气源热泵是我国北方地区未来采暖的一种高效节能的热源,双级压缩空气源热泵机组的可靠性和高效性主要依赖于中间压力和高低压级质量流量比,文中从理论和实验的方法研究了中间压力与高低压级质量流量比、中间压力与COP、高低压级质量流量比与COP之间的规律,为开发适宜我国北方寒冷地区供暖的双级压缩空气源热泵提供参考.     

漂浮式太阳能海水淡化膜单元结构研究

提出了微聚光直接蒸发海水实现淡化过程的概念,并在漂浮式透明膜板内的微结构中实施,即利用薄膜内部空腔,实现高效太阳能聚光,让太阳光直接加热并蒸发由亲水材料送入腔内的海水,实现海水淡化过程。它的最大优势就是将太阳能集热器与海水淡化器合二为一,漂浮于海面上,省却了土地成本,并可用非金属材料制造。本文对淡化膜中聚光产水单元的结构进行了优化设计,对其聚光过程进行了仿真分析,给出了太阳光不同入射角度下的聚光效率。并在样品结构中进行了稳态的实验验证,证明该装置最高温度可以达到70℃,产水量可以达到1.67 g/h,实现太阳能转化效率37.4%。     

太阳能与辅助热源互补供暖仿真研究

针对太阳能供暖系统占地面积大、高寒地区供暖效果不稳定情况,本文利用TRNSYS搭建实验系统仿真模型,以空气源热泵或电加热作为辅助热源进行对比分析与优化。系统能耗、辅热量与房间热舒适性设定为目标值,通过响应曲面法分析集热器面积、集热器倾角及供暖循环泵流量等对目标值的影响,从而对工况进行优化。太阳能与空气源热泵互补供暖系统最优工况为:集热倾角43.71°、空气源热泵功率6.47 kW、供暖泵流量4.08 m~3/h;对应目标值能耗4799.11 kWh、热泵辅助加热量16953.3 kWh、PPD_19.84%、PPD_2 9.62%。太阳能与电加热互补供暖系统最优工况为:集热倾角50°、电加热功率25.77kW、供暖泵流量6 m~3/h;对应目标值能耗18075.6 kWh、电加热辅助加热量17698.75 kWh、PPD_1 9.62%、PPD2 9.35%。经对比分析可知太阳能与空气源热泵互补供暖在高寒地区更具优势。     

溢油海水双向反射分布函数的建模及仿真

溢油海水双向反射分布函数(BRDF)研究可为海水表面油膜及海水中溢油乳浊液检测提供理论基础,对保护海洋周边环境及海洋生态平衡具有重要的意义.本文基于蒙特卡罗方法及Mie散射理论建立了溢油海水模型,针对532 nm及355 nm激光研究了无溢油海水、漂浮油膜海水及乳浊液海水情况下海水的BRDF,并给出不同油膜厚度及溢油浓度下海水的BRDF.结果表明双向反射分布函数对水体的污染程度十分敏感,相同观测角下,溢油海水BRDF值明显小于无溢油海水BRDF值,海水的BRDF值随油膜厚度及溢油浓度的增加而减小.海水的BRDF值可作为海水是否发生溢油污染及污染程度判断依据之一.     

双源供暖(空调)系统应用分析

本文首先对北京市现有能源消费、供应情况和存在问题及双源供暖(空调)系统的特点进行了简要的分析,然后进一步结合案例探讨了双源供暖(空调)系统的节能和环保优势,以及该系统对于电力和燃气系统季节性调峰具有的积极意义.     

社会性科学议题教学在中学物理课程中的实践探索——以“核能供暖，可行吗”议题为例

在中学物理课程中实施社会性科学议题教学,对培养学生成为一个“全面发展的人”有着特殊的功能与价值.结合“核能供暖”议题实践,阐述中学物理社会性科学议题教学可遵循“以情境为驱动,以问题为牵引、以解决为焦点,以升华为关键”的实施路径;为在中学物理课程中有序有效实践推进社会性科学议题教学,应把握议题引入的适切性、问题设计的关联性、议题论证的开放性、反思评价的多向性4个维度,以期借此有效提升学生核心素养.     

一种新型含钒石煤高效低污染综合利用装置

一、前言 矿产资源综合利用是我国的一项重要方针。石煤是一种重要矿产资源,经1981年南方石煤资源考查总储量达618亿吨,尤以湘、浙二省最多,分别为187.27和106亿吨。石煤热值低并伴生多种有用元素。有些石煤V_2O_5含量达到0.5—1.0％,超过工业可采品位。民间利用石煤历史悠久,1970年起开始有计划开采利用,至今已成为产地地方经济的组成部分。但尚无一种合理的石煤利用装置,致使其经济效益差、污染严重。因此开发一种含钒石煤的高效低污染综合利用装置对充分利用石煤资源具有重要意义。本文根据石     

海面溢油的紫外辐射特性

利用三个测量波段(290,320,355 nm),进行了海水目标及溢油目标(原油、重油、柴油、汽油、棕榈油)反射特性的室外实验,获得了探测目标的上升辐射强度和溢油-海水对比度与太阳高度角和方位角的关系曲线。结果表明,当太阳高度角为40°～60°时,原油-海水对比度为14%～44%,重油-海水对比度为15%～35%,汽油-海水对比度为12%～26%,棕榈油-海水对比度为15%～47%,柴油-海水对比度为3%～12%。说明联合三个波段,可以在不同太阳高度角和方位角下实现对不同油的探测和识别,表明紫外波段在海面溢油的早期探测和识别方面具有突出优势。     

一种热回收即热式供热水家用空调实验研究

通过实验对一种可进行热回收即热式热水供应的家用空调进行了"制冷"、"热回收"、"供暖"功能研究。研究表明:该系统方便可行、性能稳定可靠,能满足设计的要求。标准工况下,热回收时系统综合能源利用系数COP达到了5.2,相对于单制冷工况提高了约2.78;供暖时制热功率为10.72k W,能效系数为2.72。     

低温开架式气化器表面结冰数值模拟

针对开架式气化器(ORV)建立4组不同海水液膜厚度下的换热管模型,基于Realizable k-ε及SolidificationMelting模型进行流固耦合传热计算,分析不同海水液膜厚度以及不同海水入口流速对换热管外海水结冰的影响。海水入口流速在0.5m/s~1m/s范围内变化时,海水入口流速越小,液膜厚度越薄,换热管外海水越易结冰;当液膜厚度为1mm、海水入口流速为0.5m/s时,结冰长度达到454mm。可见,换热管外海水结冰受液膜厚度与海水入口流速影响很大。海水从上往下流动过程中,换热管外海水结冰率逐渐增大,冰层逐渐增厚,且结冰重点区域位于换热管翅片缝隙及换热管连接处。因此在ORV实际运行中,为防止换热管结冰,应合理布置海水分布装置,并对换热管外翅片夹角、形状及换热管连接结构进行优化设计,以增强ORV传热效果。     

太阳能海水淡化系统经济性分析与研究

利用单因素分析方法,计算三效塔式太阳能海水淡化系统各个参数对太阳能海水淡化系统淡水生产成本的单因素影响值,分别给出太阳能集热系统成本、储热水箱成本、海水淡化装置成本、装置运行年消耗动力费用、设备使用年限和淡水年生产总量等参数对淡水生产成本影响的程度,明确降低淡水生产成本的方向,有助于太阳能海水淡化装置的深入研究。     

潮汐的成因及其对天体所产生的影响

海水在日、月引力作用下产生的周期性涨落现象称为潮汐,海水上涨时叫涨潮,下落时叫落潮;涨潮时海水涨到最高处叫高潮,落潮时海水下落到最低处叫低潮。高低潮之间的垂直距离叫潮差,潮差达到最大值时的潮汐叫大潮,潮差达到最小值时的潮汐叫小     

基于单片机的自供电供暖温度智能调控装置

设计了一种自供电的供暖调控装置,其主要包括温差供电模块、电路控制模块、水流控制模块。本装置工作时,温差供电模块可利用暖气管道与室温的温差发电,以STC89C52单片机为核心的电路控制模块可实时监测室内温度,并能根据用户设定温度和室内实际温度驱动水流控制模块,以调控供暖管道水流量,从而达到调节室内温度的目的。     

太阳能聚光分频PV/T综合利用系统的光学分析

本文提出了一种改进的太阳能聚光分频光伏光热综合利用系统。聚光系统为倾斜平板菲涅尔反射型聚光器并对太阳双轴跟踪。分频器可将太阳光谱分成两部分同时实现光伏和光热高效利用。通过光线追踪法对该系统进行了光学性能分析,并对系统的结构参数进行优化。结果表明聚光系统具有较高的面积利用率,聚光焦斑均匀性高有利于光伏发电;集热器对分频器反射能流的直接拦截率可达到86%。光热利用温度不受光伏电池工作温度的限制,因此有望获得更高的太阳能综合利用率。     

基于微流控芯片的臭氧化学发光法测量海水化学需氧量(COD)分析系统的研究

海水化学需氧量(COD)是海水中有机污染物的综合指标, 是海洋环境监测最重要的项目之一。现有的海水COD测量方法耗时长、体系复杂,无法满足海洋在线监测的需求。采用臭氧发光机理实现海水COD的分析,同时借助微芯片技术,设计了高集成度的新型海水COD分析系统,同时对系统中臭氧和水样流速、水样加热温度、样品盐度及过滤精度等影响测定的因素进行优化筛选。实验结果表明,该系统的测量范围为0.1～10 mg·L-1,检出限0.08 mg·L-1,与国标方法测量结果有很好的一致性,同时具有结构简单,测试时间短等优势,满足海水COD现场分析的需求。     

利用偏振光技术计算海水密度的深入研究

在可见光波段范围内,利用折射率可以建立偏振度与海水密度之间的函数关系,但是计算的海水密度误差较大。为了更加精确的计算海水密度,以色散理论为基础,确定计算海水密度最优波段。实验中以大连湾与月芽湾海水为研究对象,利用USB2000光谱仪测量海水偏振光谱并计算出偏振度,用反向迭代法找出与实际密度对应的偏振度误差较小的波段,即计算海水密度的最优波段。结果表明,不同密度的海水在不同入射角度计算密度的最优波段不同,在(650±2)～(670±2)nm范围内具有较高的精度。在最优波段范围内计算的精度高,使得偏振信息计算海水密度在遥感技术中的实际应用更进一步。     

MVR海水淡化系统运行特性分析与优化

根据质量与能量守恒,建立了机械蒸汽再压缩(MVR)海水淡化的热力学模型,使用工程方程求解器(EES)软件分析了系统性能与增压比、蒸发温度、进料海水浓度及温度等参数间的量效关系。结果表明增压比与蒸发温度对系统性能的影响相似,增压比越小、蒸发温度越低,系统的比功耗越低,回收率越高;随着进料海水温度的降低、进料海水浓度的降低,系统淡水回收率越高,比功耗下降但不明显;这些可为MVR海水淡化系统的优化设计提供借鉴。