埋管换热器热阻分析

地源热泵系统中的竖直埋管换热器是地源热泵系统的一个关键部分,从U管内至岩土间的传热热阻影响热泵系统的性能.文中介绍在静态负荷下,利用垂直U型埋管换热器换热的一维模型和二维模型,从传热热阻的角度进行了埋管管径、钻孔直径与管内对流热阻、钻孔热阻间的分析,结果显示,对钻孔热阻与管径的优化选择可降低热阻,同时对提高埋管换热器的...     

水平spiral型地埋管换热器传热特性的数值模拟及实验验证

基于COMSOL软件建立了水平spiral型地埋管传热三维数值模型,研究了线圈直径、运行模式、土壤类型、地下水渗流以及长期运行工况对其传热特性的影响。结果表明:线圈直径的增大可以提高地埋管总换热量,但会导致单位管长换热量的降低及土壤热影响范围的增大;在以24 h为周期的间歇运行模式下,开启时间越长,地埋管日平均换热量下降幅度越大,水平方向热影响范围越大;从换热性能的角度,岩土最大,黏土最小;但从土壤热影响范围的角度,黏土最小,沙土最大;地下水渗流速度的增加有利于强化地埋管的换热性能,且相对水平方向,竖直方向上的地下水渗流强化换热性能效果更为明显;全年运行工况下,间歇运行比连续运行更有利于土壤温度的恢复,从而可提高水平spiral型地埋管的换热性能,且两种模式在全年运行结束后均不会存在冷热堆积现象。实验验证表明:换热量与土壤过余温度的实验与模拟值吻合较好,其实时误差分别在12.3%、10.4%以内,平均相对误差分别为5.4%、8.1%。     

地热换热器的传热分析

本文综述了作者近年来在地热换热器传热模型方面的研究:提出了分析竖直埋管地热换热器钻孔内的传热过程的准三维模型,考虑流体工质在深度方向上的温度分布,给出钻孔内热阻的解析表达式;求得有限长线热源在半无限大介质中的瞬态温度响应解析解;导得了有渗流时无限大介质中线热源温度响应的解析解。以上工作改进和深化了国际上现有的地热换热器传热模型,并已应用于工程设计和模拟。     

螺旋隔板花瓣管换热器的传热强化研究

比较了螺旋用板花瓣管和螺旋隔板低肋管润滑油冷却器和空气冷却器的传热性能,实验结果表明,无论是作为油冷却器,还是作为空气冷却器,螺旋隔板花瓣换热器的综合传热性能明显优于螺旋隔板低肋管换热器,且螺旋隔板花瓣换热器还能节省３０％以上的铜管重量．     

地源热泵地埋管换热量的研究

地源热泵地埋管换热器的换热量,不仅直接关系到这一能源方式的可行与否,还对系统形式,运行管理方案产生重要的影响,因而对任何一个工程都必须尽可能精准地确定它.试验使用人工冷热源模拟空调负荷,对某医院的地源热泵地埋管分别进行了冬季和夏季工况的换热量测试.并将依据测试数据计算所得结果与理论计算结果进行比较,最终得到该工程可信的...     

大颗粒流化床中垂直埋管的传热研究

本文实验研究大颗粒流化床中垂直埋管的周向平均传热系数随流化速度和截面高度的变化规律以及垂直埋管的水平位置对传热的影响。实验结果表明,垂直埋管的周向平均传热系数随截面高度增加而减小,而垂直管的水平位置对周向平均传热系数的影响很小。文中还给出了局部管壁温的瞬态变化以及垂直埋管与水平埋管传热的比较。     

地埋管换热特性实验研究

使用恒温循环媒介,利用热平衡原理,建立了单U型管模拟实验装置,对埋管与岩土间的热传递进行了实验。实验表明,在距埋管较近的范围内,岩土层有较快的温度相应速率,而在较远的范围内,岩土层的温度相应速率较慢。通过埋管换热器传热性能实验,利用线热源模型得到了实验岩土的热导率。     

基于镜像法的制冷热泵地埋管钻孔温度场求解

地埋管热泵系统通常具有较高的制冷效率(COP大于4),了解地埋管与土壤的换热机理对提高制冷效率有重要意义。地埋管钻孔是一个含有两种介质、圆形边界的复合区域,利用电磁场理论中的镜像法,结合温度场求解中的虚拟热源法,突破了传统虚拟热源法只能求解半无限大平面、单一介质温度场的局限,将镜像法和保角变换的思路由电磁场推广到温度场,得出含有两种介质、圆形边界的复合区域温度场模型求解方法,从而得到竖直地埋管换热器钻孔内二维导热模型的温度场分布,验证结果与G.Hellstrom使用微积分法得到的解析解一致。     

大颗粒流化床水平埋管在不同位置的传热实验与分析

本文实验研究了常温常压下大颗粒流化床密相水平单管的周向平均换热系数随流速变化的规律及埋管的水平位置对传热的影响;建立了换热系数随流速变化的分区模型;分析了各阶段不同的换热规律并给出了相应的计算公式。     

地源热泵耦合地埋管换热计算若干问题的研究

针对地质构造特点,进行地下一定深度的温度场测试;对耦合地埋管的换热设计计算中的若干问题进行了研究;在简化计算换热模型的基础上,在Excel上用VBA编写宏功能,得到实用的地埋管换热的工程设计计算方法,是一种工程易用的计算软件。同时将这种计算方法应用到了一个实际工程中,并对计算结果进行了验证。     

二区域U型埋管传热模型及其实验验证

以钻孔壁为界将垂直U型埋管的换热区域划分为钻孔内外两部分,并分别采用稳态与非稳态传热来分析求解,两区域模型间通过钻孔壁温耦合连接,从而构建了二区域U型埋管传热解析解模型.对于钻孔以外部分,采用变热流圆柱源模型来求解钻孔瞬时壁温.钻孔以内部分,基于元体能量平衡法建立了考虑埋管流体温度沿程变化及U型两支管间热干扰的钻孔内U型埋管传热模型.实验验证表明,该模型预测出的埋管出口温度值与实测值的变化趋势一致,预测相对误差在6%以内.所建二区域U型埋管传热模型可为地源热泵系统的动态模拟、优化设计及其改进提供参考.     

劣质煤沸腾燃烧锅炉浸没埋管的传热计算与试验

本文在计算沸腾料层与浸没埋管之间的传热时,引用修正后的乳化团传热模型,它计及埋管壁面对壁面边界层内局部空隙度的影响.壁面附近床层空隙度的变化规律由几何关系推得.计算结果与埋管传热系数的实验值较为接近,其相对误差小于±5％.文中尚对劣质煤沸腾燃烧锅炉中的埋管辐射放热系数进行了讨论。     

影响风机盘管换热器传热性能的因素分析

从设计和生产工艺两方面阐述了影响风机盘管换热器传热性能的主要因素,针对风机盘管机组在运行中换热器的常见问题,分析原因并提出了相应的解决措施。     

迴转蓄热式换热器的动态传热分析

本文对高温迥转蓄热式换热器的动态和周期性稳态温度分布进行了理论分析和计算。同时也进行了蓄热式换热器的动态温度实验测定,计算结果与实验结果基本吻合。本文还分析讨论了传热元件流道壁本身导热对流体温度分布的影响。文中提供的数学物理模型亦为进行迥转蓄热式换热器的最佳化设计提供了理论依据。     

基于共轭传热的百叶窗翅片换热器操作参数优化设计

在共轭传热的基础上,利用三维数值分析软件对百叶窗翅片换热器操作参数进行优化设计,从1000个样本点中选出使Nu数最大、阻力因子f最小的最优工况点:进口速度3.5 m/s、进口温度303.12 K、扁管温度为336.14 K。此时阻力因子f为0.61353、Nu数为46.46。与原工况相比阻力因子f减小17.73%,Nu数提高31.05%。     

沸腾燃烧锅炉内单根水平埋管的传热模型与试验

本文介绍在不同运行工况下测得的水冷埋管壁温随时间的变化曲线,按统计方法整理出粒子群的贴壁时间和气泡的贴壁时间份额,并整理成准则公式。由贴壁粒子群对埋管传递热量的能量方程式,用差分法求得其数值解,并与实验值比较,两者是接近的。说明本文所介绍的传热模型在一定程度上反映了沸腾燃烧锅炉内埋管传热过程。     

板式换热器强化传热数值研究及热阻分析

以工业广泛使用的板式换热器为研究对象,模拟了人字型波纹板片和凹坑型板片内的流动和换热,得到了平均努塞尔数Nu、阻力系数和综合传热性能因子随雷诺数Re的变化,分析了凹坑深度对换热性能的影响。相同工况下,人字比凹坑型板片的换热效果好但阻力大,故后者综合性能更优。相同来流速度下,凹坑深度越小,综合传热性能越优。同时,对凹坑板式换热器的热阻分析表明,换热温差给定时,热阻越小,换热量越大,因此热阻也可以评价板式换热器的性能。     

低温翅片管换热器的传热试验研究

为了研究翅片管换热器在低温工况下的传热性能,进行了翅片管汽化器的气化试验。采用低温热电偶连续测量翅片管汽化器8个不同位置的温度,得到8条温度曲线。分析曲线表明气化过程可归结为非稳态与稳态两个阶段,并经历液相、汽液两相及气相三个传热区。试验结果为同类换热器的分段设计提供了依据。