双热源型复叠式高温热泵系统性能研究

设计了以热源型冷凝蒸发器为核心部件的双热源复叠式高温热泵系统,该复叠式高温热泵系统能够同时对中、低温两种热源进行复合利用。搭建了试验台,按照国家标准规定的高温热泵的额定供热工况对系统性能进行了实验研究。研究结果表明,低温热源工况不变时,随着中温热源进口温度、流量的升高,复叠式高温热泵系统性能均呈升高趋势,但与中温热源流量的升高相比,中温热源进口温度的升高对复叠式高温热泵系统性能的改善程度较大,为复叠式高温热泵技术的高效化提供了借鉴作用。     

抽凝机组和热泵联合运行系统变工况特性的研究

抽凝机组和热泵联合运行系统变工况特性的研究任浩仁，史挺进，胡美丽，顾晃（浙江大学能源工程系杭州３１００２７）金晶（杭州锅炉厂杭州３１０００４）关键词：抽凝机，热泵，变工况一、引言热电联产以其无可否认的节能作用，得到了越来越多的重视和推广。然而一直有一...     

开式循环吸收式热泵系统变工况性能研究

开式循环吸收式热泵是用于燃气潜热及水回收的新技术.本文建立了开式循环吸收式热泵系统变工况分析模型.首先,在设计条件下,进行了系统设计及性能模拟;其次,在系统确定条件下,改变输入参数,进行了系统变工况性能的分析.结果显示,在选择参数变化范围内,系统性能变化不大,运行比较稳定,变工况性能较好.烟气温度、流量及冷却水温度、流量增加时,系统性能系数及水回收率变化相反,实际过程中可以作为互相调节的参数,简化了调节手段.输出热负荷相同条件下,烟气湿度增加时系统性能变化较小,系统变工况性能最稳定,最利于系统的稳定运行.     

空气-地源双热源复合热泵低温制热特性实验研究

为缓解单一空气源热泵低温供热性能差的突出问题,设计了空气-地源双热源复合热泵系统。实验研究结果表明,即使在室外-15℃的超低温环境温度工况下,利用少量的低温地下水,复合热泵的制热量较单一空气源热泵提高近50%;能效比提高40%以上。     

复合热源热泵系统集热/蒸发器的模型

提出了一种新型太阳能-空气复合热源热泵热水器,它通过独特设计的螺旋翅片蒸发盘管的平板型集热/蒸发器,综合利用太阳能和空气中的热量作为低位热源,经过热泵循环制造热水.论文针对自行设计的集热/蒸发器建立数学模型和进行热性能分析,以太阳能输入比例为准则研究系统的运行模式与特性.模拟结果显示,该装置可以一年四季全天候高效、节能地制造55℃生活热水。     

气液双热源耦合热泵空调性能模拟研究

建立了气液双热源耦合换热器的耦合换热模型,并对其在耦合热源热泵空调中应用时的制热工况进行了性能模拟研究。模拟结果显示,使用该气液双热源耦合式换热器的耦合热源热泵空调系统,气液双热源模式与单空气热源模式相比,制热量和COP均有明显提高,低温时性能提高更为显著。当室外温度为-15℃时,双热源热泵的制热量较单一空气源热泵提高比例进一步增大,制热量提高近40%,COP提高近30%。     

燃气机热泵全年性能优化研究

本文建立了燃气机热泵(GEHP)的全年性能优化模型,定义了燃气机热泵的全年性能系数,比较了采用不同优化目标函数得到的优化结果的差别,研究了冷负荷比例变化对全年性能优化的影响,分析了燃气机热泵在不同地区应用时全年性能优化目标的确定.     

IGCC系统全工况设计优化新方法

本文研究开拓基于全工况特性的IGCC联合循环系统设计优化新方法。应用全工况和独立变量概念探讨分析系统设计优化特点和全工况特性规律,寻求系统分析方法和评价准则创新,寻求突破热力系统传统的ISO基准工况设计框架的途径,开展相关实例比较分析研究以验证新方法的有效性。研究表明,应用新方法设计优化得出的IGCC系统性能特性更加贴近实际运行情况与需求。本文研究成果将为相关系统设计优化与运行控制提供有效手段。     

单转轮除湿空调系统夏季工况实验研究

介绍了单转轮除湿热泵空调系统,通过实验,对其系统进行了夏季工况除湿性能研究。当除湿区入口干球温度在28℃~40℃之间以温差2℃为一工况增加,温度一定时含湿量在8~20g/kg之间以2g/kg为一工况增加时,新风按20%比例与回风混合,混合风由硅胶转轮除湿后再经过热泵蒸发器冷却降温送入空调区。实验结果表明,从热泵蒸发器处理后的空气温度稳定在20℃左右,满足送风要求;从热泵冷凝器出来的空气温度为60℃左右,满足对转轮再生温度的要求;热泵机组的COP均值为2.7;硅胶转轮除湿率均值为0.32,除湿效率比较明显。     

回热对跨临界CO2热泵系统性能影响的实验研究

本文实验研究了回热器的回热率对跨临界CO2热泵系统性能的影响。结果表明:在一定压缩机频率下,随着排气压力的升高,系统制热量和COPh都存在最大值,并分别存在对应最大制热量和最大COPh的最优排气压力;在25Hz压缩机频率下,系统在低排气压力下运行时,引入回热器才能提高系统COPh,且引入回热器可在较低排气压力下,获得更高的系统COPh;在一定压缩机频率下,系统分别存在最大制热量、最高出水温度和最大COPh对应的最优回热率.在本实验条件下,如果以系统获得最大COPh为设计目标,系统回热率取15%左右为宜;如果以系统获得最高出水温度为设计目标,系统回热率取5%左右为宜。     

太阳能跨季节蓄能热泵供暖系统的实验研究

联合太阳能热泵与土壤跨季节蓄能技术,提出并设计建立了太阳能跨季节蓄能热泵这一新型的太阳能供暖系统.经过6个月的实验研究,得出以下结论:采用地下蓄热体对太阳能跨季节蓄能,可以解决非采暖季太阳能系统集热器过热的问题,有助于提高系统运行的可靠性;采用以黏土与粉土为主要介质的地下蓄热体蓄热,使用热泵机组提取跨季节储热时,取热率...     

中空纤维膜换热器传热传质性能的实验研究

中空纤维膜换热器可同时实现传质传热, 该换热器可应用于吸收式制冷系统以改善制冷性能. 为探究该膜换热器在溴化锂吸收式制冷系统的运行工况下的传热传质特性, 搭建中空纤维膜换热器性能测试实验台, 采用控制变量法探究在热侧不同入口溶液流速、温度下该换热器的传热量及膜通量变化规律特性. 结果表明: 在热流体其它参数保持不变的情况下, 中空纤维膜换热器热侧溶液的入口流速由3.05 m/s 增至3.30 m/s 时, 换热器总传热量与膜通量均随之加大, 增幅分别为16.0%和2.2%; 该膜换热器的总传热量在冷侧溶液与热侧溶液入口温差10°C 至15°C 内, 增幅达到18.9%, 而膜通量受膜两侧溶液的入口温差变化影响较小, 增幅仅3.1%. 研究表示: 温度的变化对中空纤维膜换热器的传热传质性能影响更为显著, 而流速的变化对水分子的运动影响较小.     

Effects of Heating Load on Flow Resistance and Convective Heat Transfer in Micro-pin-fin Heat Sinks with Different Cross-section Shapes

The flow and convective heat transfer characteristics under different heating loads in micro-pin-fins of circle, diamond and triangle are experimentally investigated with Reynolds number ranging from 0–1,000. The pressure drops, friction factors, thermal resistance and Nusselt number in micro-pin-fins with different cross-section shapes are obtained when the heating load changes from 50 to 150 W. Basing on the experimental results, the mechanisms of the influence of heating load on the resistance and heat transfer characteristics in micro-pin-fins with different cross-section shapes are detailed analysed. It is found that pressure drops in three types of micro-pin-fins all become large with the increase of the heating load, and the change of pressure drop in triangular micro-pin-fins is larger than those in the other two micro-pin-fins. At low Re, the friction factors in the three types of micro-pin-fins become large with the increase of the heating load, but this phenomenon disappears when Re>400 for the circle and diamond micro-pin-fins, and Re>250 for the triangular micro-pin-fins. The convective heat transfer in micro-pin-fins with cross-section shapes of circle, diamond and is enhanced by increasing the heating load, but the convective heat transfer coefficients and Nu in the triangular micro-pin-fins becomes slightly smaller when Re>250.     

数据机房热管空调系统的实验研究

结合数据机房环境的特点,选取R22和R134a为工质,实验研究了数据机房热管空调系统的换热性能和工质的最佳充液率。结果表明,热管空调系统具有工作温差小、制冷能效比高的特点,随着热负荷的升高,所需排热温差逐渐增大;对比实验发现,工质为R22时空调系统的平均换热能力比R134a为工质时高19.2%,而两种工质的最佳充液率均为80%左右。通过对热管回路中工质温度分布的测量与分析,阐明了充液率过大或过小引起系统换热性能下降的原因。     

土壤源跨临界CO2循环热泵系统供暖的实验研究

对土壤源跨临界CO2热泵供暖系统进行了实验研究。研究了热泵系统连续及间歇运行时温度的变化情况,以及膨胀阀开度对系统运行性能的影响。研究表明间歇运行有利于土壤温度的恢复,从而提高蒸发温度;压缩机功率、制热量、气体冷却器出水温度随着排气压力的升高而增大,但COPH的变化是非单调的,在一定的压力范围内出现最大值。     

不同运行模式下土壤-空气换热器热性能研究

基于多孔介质传热传质理论,建立了二维非饱和土壤耦合热湿迁移的数学模型。基于有限体积法,利用FORTRAN语言开发了二维椭圆型传热传湿计算程序。利用自编程序对不同运行模式下的土壤-空气换热器系统进行了全面的数值研究。连续模式下系统连续运行24 h;间歇模式1下系统运行60 min,然后停止运行30 min;间歇模式2下系统运行60 min,然后停止运行60 min.结果表明,在连续模式下较高含湿量的土壤比较低含湿量的土壤的系统热性能提升20.13%,含湿量较低的土壤在间歇模式下运行系统热性能较连续模式提升12.7%。     

高温空气电阻炉内强化传热性能实验研究

本文对基于碳化硅泡沫陶瓷的高温空气电阻炉内的传热性能进行了实验研究。通过在高温空气电阻炉内插入不同数量的泡沫陶瓷片,研究陶瓷片数量对空气出口温度的影响。同时研究了泡沫陶瓷片的位置对空气出口温度的影响。实验结果表明:当炉膛内不插入泡沫陶瓷片时,在空气流量为200 m~3/h时,空气出口温度为650℃,当炉膛内插入五块泡沫陶瓷片时,空气出口温度达到980℃。本文从实验方面验证了将碳化硅泡沫陶瓷应用到太阳能热发电的吸收器中,强化空气与吸热材料之间的换热的可行性。     

有压腔式吸热器复杂耦合换热机理数值研究

本文建立了有压腔式太阳能吸热器(PVSR)轴对称计算模型,运用蒙特卡罗光线追踪法(MCRT)模拟了二次聚光器(SC)与有压腔式吸热器(PVR)系统内聚光过程与光热转换过程,进而与计算流体与传热的有限容积方法(FVM)结合研究了高温高压吸热器内复杂耦合传热过程.在此基础上,进一步对比考察了考虑不同换热过程的换热机理,分析...     

General Solution for Unsteady Natural Convection Flow with Heat and Mass in the Presence of Wall Slip and Ramped Wall Temperature

This work is focused on the effect of heat and mass transfer with unsteady natural convection flow of viscous fluid along with ramped wall temperature under the assumption of the slip wall condition at the boundary. Analytical solutions are obtained by using Laplace transformation to the non-dimensional set of governing equations containing velocity, temperature and concentration. Moreover, the expression for skin-friction is derived by differentiating the analytical solutions of fluid velocity. Numerical tables for Skin-friction, Sherwood number and Nusselt-number are examined. For the physical aspects of the flow, we use various values of involved physical parameters such as Prandtl number (Pr), slip parameter ($\eta$), Schmidt number (Sc), buoyancy ratio parameter ($N$), Sherwood number (Sh), and time $(t)$. Additionally, the general solutions are plotted graphically and a comprehensive theoretical section of numerical discussions is included.