CO_2水合物漿作為空調(diào)載冷劑的流動(dòng)和傳熱特性研究進(jìn)展

介紹了國(guó)內(nèi)外近幾年氣體水合物蓄冷技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展。從節(jié)能與環(huán)保角度出發(fā),分析了氣體水合物作為新型蓄冷工質(zhì)在空調(diào)蓄冷中應(yīng)用的必要性。從氣體水合物相平衡熱力學(xué)、結(jié)晶動(dòng)力學(xué)、數(shù)值模擬以及蓄冷裝置等方面闡述了氣體水合物在空調(diào)蓄冷中應(yīng)用的可行性,為氣體水合物蓄冷技術(shù)盡快走向?qū)嵱没岢隽搜芯恐攸c(diǎn)。

介紹了近幾年國(guó)內(nèi)外氣體水合物空調(diào)蓄冷技術(shù)的研究進(jìn)展。分析了氣體水合物作為新型蓄冷工質(zhì)在空調(diào)蓄冷應(yīng)用中的重要性。二氧化碳水合物漿是一定濃度的二氧化碳水合物固體顆粒懸浮于水溶液中的漿狀流體,其生成條件相對(duì)容易,具有很好的流動(dòng)性。本文分別從生成方法、分解焓、流動(dòng)特性、添加劑的影響等方面詳細(xì)闡述了二氧化碳水合物漿在空調(diào)蓄冷應(yīng)用中的可行性。為氣體水合物漿蓄冷技術(shù)特別是二氧化碳水合物漿技術(shù)盡快走向?qū)嵱没岢隽搜芯糠较?并對(duì)其應(yīng)用作了相關(guān)展望。

設(shè)計(jì)和搭建了四丁基溴化銨水合物漿體蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置。通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)功耗、流體溫度和流量、系統(tǒng)壓降等參數(shù),計(jì)算得到系統(tǒng)的cop等,并驗(yàn)證了前期實(shí)驗(yàn)所得的四丁基溴化銨水合物漿體的基本熱物性和流動(dòng)換熱關(guān)聯(lián)式。初步測(cè)試結(jié)果確認(rèn)了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了討論并給出了系統(tǒng)的改進(jìn)方案。

應(yīng)用cfd軟件模擬分析流體在豎波紋管和豎直圓管內(nèi)的降膜流動(dòng)情況,采用立式蒸發(fā)式冷凝器試驗(yàn)平臺(tái),在不同噴淋密度下,測(cè)量溫度和流量等參數(shù),計(jì)算波紋管管內(nèi)各相間傳熱傳質(zhì)系數(shù),并與相同參數(shù)(流速、溫度)條件下圓管管內(nèi)傳熱傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行比較。模擬結(jié)果表明,在相同的噴淋密度下,波紋管豎管內(nèi)水膜分布較圓管均勻;試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著噴淋密度在一定范圍內(nèi)增加,水膜傳熱系數(shù)、空氣-水當(dāng)量傳熱系數(shù)、總傳熱傳質(zhì)系數(shù)均增大,且波紋管的傳熱性能明顯優(yōu)于圓管。

從蓄冷空調(diào)的應(yīng)用背景出發(fā),簡(jiǎn)述了蓄冷空調(diào)技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了氣體水合物蓄冷技術(shù),從氣體水合物蓄冷工質(zhì)的選擇、氣體水合物結(jié)晶\熔解特性改善及氣體水合物蓄冷裝置設(shè)計(jì)3個(gè)方面對(duì)目前的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了描述,最后提出了一些今后應(yīng)該重點(diǎn)展開(kāi)的研究方向

基于氣體水合物這種新型蓄冷工質(zhì)在蓄冷空調(diào)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,從蓄冷原理、蓄冷工質(zhì)的選擇、促晶技術(shù)等方面,對(duì)氣體水合物作在蓄冷空調(diào)中應(yīng)用是否可行進(jìn)行了技術(shù)分析,并提出了目前技術(shù)存在的問(wèn)題和今后研究的方向。

納米技術(shù)在制冷劑水合物生長(zhǎng)特性中的研究進(jìn)展——概述納米技術(shù)在制冷劑水合物生長(zhǎng)特性方面的最新研究進(jìn)展，分析納米技術(shù)在水合物制備過(guò)程中的作用和機(jī)制，對(duì)今后的研究方向歸類，并對(duì)其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景進(jìn)行剖析和展望。

thedecompositionkineticsforformationofco2hydratesin90cm3wetnaturalsilicasandswerestudiedsystematicallyusingthedepressurizationmethodatthetemperaturesrangingfrom273.2to277.2kandthepressuresfrom0.5to1.0mpa.theeffectsoftemperature,pressure,particlediameter,porosity,andsalinityofformationwateronthedecompositionkineticswereinvestigated.theresultsshowthatthedissociationpercentageincreasesastemperatureincreasesorastheinitialdecompositionpressuredecreases.anincreaseinporosityoradecreaseinparticlediameterofsilicasandsacceleratesthedecomposition.increasingthesalinityoftheformationwatergivesrisetoafasterdecomposition.however,acombinationofthepresentresultswiththeobservationsinliteraturerevealsthattheeffectofthecoexistingionicsolutedependsonitschemicalstructure.

通過(guò)實(shí)驗(yàn)與三維數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)內(nèi)置螺旋線圈平行平板通道的流動(dòng)及傳熱特性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于無(wú)擾流填充物的平板通道,螺旋線圈的應(yīng)用能夠顯著地強(qiáng)化傳熱,相同re數(shù)下nu數(shù)增幅為29%~141%,相應(yīng)地阻力系數(shù)增幅為26%~175%。數(shù)值模擬的結(jié)果顯示,流體受螺旋線圈的誘導(dǎo)可產(chǎn)生多縱向渦流動(dòng),增強(qiáng)了速度在垂直于壁面方向的分量,同時(shí)導(dǎo)致溫度場(chǎng)發(fā)生明顯改變,使得速度場(chǎng)與溫度梯度場(chǎng)的協(xié)同性能得到提升,從而強(qiáng)化了傳熱。在700<re<7500的范圍內(nèi),通過(guò)對(duì)流動(dòng)換熱綜合性能參數(shù)的比較發(fā)現(xiàn),在re數(shù)較小時(shí),強(qiáng)化傳熱后換熱效果的提升要大于流動(dòng)阻力的增加,而在re數(shù)較高時(shí)則相反。

蓄冷空調(diào),可調(diào)節(jié)電力供需以實(shí)現(xiàn)能量高效合理利用。為保護(hù)臭氧層和有效抑制溫室效應(yīng),基于環(huán)保和節(jié)能的考慮,蓄冷空調(diào)新工質(zhì)-氣體水合物的替代選擇被提上日程。為尋找新型水合物蓄冷工質(zhì),列出了理想蓄冷工質(zhì)的特點(diǎn),根據(jù)該選擇要求,將可供選擇的工質(zhì)分為烷烴類、hfc類、可溶水類和混合類等幾類作了詳細(xì)介紹,列出了部分較有前景的工質(zhì),并對(duì)其應(yīng)用作了展望,指出了今后的研究重點(diǎn)。

蓄冷空調(diào)新工質(zhì)——?dú)怏w水合物的替代選擇概述——蓄冷空調(diào)，可調(diào)節(jié)電力供需以實(shí)現(xiàn)能量高效合理利用。為保護(hù)臭氧層和有效抑制溫室效應(yīng)，基于環(huán)保和節(jié)能的考慮，蓄冷空調(diào)新工質(zhì)一氣體水合物的替代選擇被提上日程。為尋找新型水合物蓄冷工質(zhì)，列出了理想蓄冷工質(zhì)的...

以去離子水為流動(dòng)工質(zhì),對(duì)梯形截面的硅基微通道熱沉進(jìn)行了流體流動(dòng)與傳熱的實(shí)驗(yàn)研究.通過(guò)測(cè)量流體的流量、進(jìn)出口壓降與溫度、熱沉底面加熱膜溫度,獲得了梯形硅基微通道熱沉在不同體積流量、不同加熱功率條件下流體流動(dòng)與傳熱特性參數(shù).實(shí)驗(yàn)得出,梯形微通道的流體傳熱特性值與經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)值相比存在明顯的差異,梯形微通道角區(qū)對(duì)流體流動(dòng)與傳熱有重要影響.最后,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式修正得出層流條件下的梯形硅基微通道的對(duì)流換熱關(guān)聯(lián)式.

由于能源和電力供應(yīng)緊張,蓄冷技術(shù)引起關(guān)注。文中從節(jié)能環(huán)保的角度,分析了制冷劑氣體水合物用于蓄冷空調(diào)的必要性和優(yōu)越性。概括闡述了制冷劑氣體水合物的工質(zhì)選擇及替代、促晶技術(shù)和蓄冷系統(tǒng)方面的研究,為氣體水合物盡快實(shí)用化提出研究重點(diǎn)。

以某帶鋼生產(chǎn)線為參考,以空氣為介質(zhì)對(duì)條縫式噴嘴進(jìn)行研究。通過(guò)數(shù)值模擬研究整個(gè)條縫式噴氣冷卻器的流動(dòng)特性、噴射冷卻介質(zhì)與帶鋼表面的傳熱特性;以及風(fēng)箱的風(fēng)量變化與風(fēng)箱內(nèi)壓差的關(guān)系,結(jié)果表明,在此模型下冷卻器內(nèi)的流體流動(dòng)均勻,鋼板表面也冷卻均勻,滿足工藝要求;此外風(fēng)箱內(nèi)壓差隨風(fēng)量基本呈直線遞增趨勢(shì)。

在汽車空調(diào)系統(tǒng)中,換熱器是主要的組成部件。本文介紹了跨臨界co2循環(huán)換熱關(guān)聯(lián)式與換熱器的研究進(jìn)展,并對(duì)跨臨界co2空調(diào)換熱器的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

tbab水合物漿作為適用于空調(diào)工況的新型兩相潛熱輸送載冷劑,可以大幅度降低冷量輸送的功耗。通過(guò)添加成核劑的方法來(lái)降低所需的過(guò)冷度,制備方法簡(jiǎn)單節(jié)能,而且蓄冷特性出色,相變蓄冷溫度與溶液的濃度密切相關(guān),可通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的濃度,獲得與空調(diào)冷凍水一致的相變溫度。根據(jù)非牛頓流體的特點(diǎn),綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于tbab水合物漿流變方程的選擇,列出了表觀粘度及傳熱系數(shù)的計(jì)算方法,并指出tbab水合物漿應(yīng)用于蓄冷空調(diào)中的優(yōu)點(diǎn)。

新型蓄冷工質(zhì)——異丁烷水合物生成特性的實(shí)驗(yàn)研究——為探討新型蓄冷工質(zhì)—異丁烷水合物快速生成的影響因素，利用自行設(shè)計(jì)的小型攪拌式水合物制備系統(tǒng)，在定容法實(shí)驗(yàn)條件下，比較不同水量、攪拌速率、初始冷媒溫度、水樣條件下水合物的生成特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：...

第19卷第6期 2004年12月 地球科學(xué)進(jìn)展 advancesinearthscience vol.19　no.6 dec.，2004 文章編號(hào)：1001-8166（2004）06-0947-08 天然氣水合物分解及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展 于曉果，李家彪 （國(guó)家海洋局海底科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家海洋局第二海洋研究所，浙江　杭州　310012） 摘　要：了解大陸/大洋邊緣地區(qū)天然氣水合物形成與分解及其在海底沉積物、水體及海底化學(xué)自 氧生物群落中的一系列物理、化學(xué)及生物作用有助于我們?cè)谌蚝蛥^(qū)域尺度上探討天然氣水合物 分解對(duì)氣候變化的影響；天然氣水合物在碳循環(huán)中的作用和大陸邊緣流體活動(dòng)與物質(zhì)交換機(jī)制等 問(wèn)題。從水合物分解與全球變暖、貧/缺氧甲烷氧化作用、自生礦物沉淀、化學(xué)自養(yǎng)生物群落等方面 綜述了水合物的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展。天然

通過(guò)對(duì)比不同結(jié)構(gòu)尺寸的垂直上升內(nèi)螺紋管在亞臨界及超臨界壓力下的傳熱系數(shù)計(jì)算關(guān)聯(lián)式,結(jié)果表明:傳熱系數(shù)隨著質(zhì)量流量的增大、壓力及熱負(fù)荷的減小而增大;換熱系數(shù)峰值在兩相沸騰區(qū);在超臨界壓力區(qū),由于水在擬臨界附近變化劇烈,在擬臨界焓值區(qū)傳熱系數(shù)有最大值。內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳熱特性的影響與無(wú)因次數(shù)n有密切關(guān)系。

對(duì)氫化物儲(chǔ)氫材料的制備,以及儲(chǔ)氫材料在熱泵、空調(diào)等工程熱物理方面的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的綜述。

對(duì)電站空冷凝汽器矩形翅片橢圓管空氣側(cè)的流動(dòng)與傳熱特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了翅片上有無(wú)擾流孔兩種情況下矩形翅片表面的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分布規(guī)律。對(duì)影響空氣側(cè)傳熱和流動(dòng)性能的因素,包括擾流孔數(shù)、擾流孔尺寸、擾流孔位置進(jìn)行了優(yōu)化分析。數(shù)值模擬結(jié)果表明:隨著擾流孔數(shù)的增加,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和流動(dòng)阻力逐漸增加,在一定范圍內(nèi),換熱量也不斷增加;隨著擾流孔的尺寸增大,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和流動(dòng)阻力均增大,但是總換熱量減少;相對(duì)來(lái)說(shuō),擾流孔的位置對(duì)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和流動(dòng)阻力的影響不大。

搭建了一臺(tái)容積達(dá)0.16m~3的可拆卸外置促晶/內(nèi)置換熱氣體水合物蓄冷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在接近常壓條件下對(duì)該蓄冷系統(tǒng)進(jìn)行了hcfc-141b水合物蓄冷實(shí)驗(yàn)研究,觀察到水合物在管外結(jié)晶生長(zhǎng)情況,得到冷媒流量及噴淋方式對(duì)蓄冷量、水合物生成速率及水合率的影響。結(jié)果表明:hcfc-141b水合物主要在盤管的間隙中生長(zhǎng),具有非貼壁生長(zhǎng)現(xiàn)象;冷媒流量越大,水合物蓄冷量越大,蓄冷速度越快,水合物生長(zhǎng)速率越快,在流量992l·h~(-1)下蓄冷量達(dá)到15.2mj,蓄冷密度126.9mj·m~(-3);噴淋方式對(duì)它們的影響不明顯;實(shí)驗(yàn)的水合物結(jié)晶生長(zhǎng)過(guò)冷度較大,水合率較低,有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)提高蓄冷性能。