制冷劑為循環(huán)介質(zhì)的螺旋盤(pán)管相變蓄熱器數(shù)學(xué)模型

制冷劑回收過(guò)程動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型及仿真——通過(guò)對(duì)回收裝和被回收制冷劑系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型及數(shù)值計(jì)算,模擬了制冷劑回收過(guò)程中的流童變化得出了兩種環(huán)境溫度、兩種不同狀態(tài)下制冷劑回收時(shí)的流量變化特性,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析,為制冷劑回收裝里的設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化提供了參...

以石蠟作為相變材料,制作了內(nèi)通流體螺旋盤(pán)管結(jié)構(gòu)的相變儲(chǔ)熱單元。在對(duì)儲(chǔ)熱單元儲(chǔ)熱過(guò)程進(jìn)行傳熱分析的基礎(chǔ)上,利用實(shí)驗(yàn)手段對(duì)儲(chǔ)熱單元在不同工況下的儲(chǔ)熱性能進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)其儲(chǔ)熱過(guò)程中相變材料相變過(guò)程的分析,提出儲(chǔ)熱器設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到其準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式,為其在工程中的應(yīng)用提供了依據(jù)。

u型管地?zé)釗Q熱器中介質(zhì)軸向溫度的數(shù)學(xué)模型——基于能量平衡原理，經(jīng)過(guò)分析與推導(dǎo)，得出了流體在u型埋管換熱囂流動(dòng)過(guò)程中無(wú)量綱溫度沿?zé)o量綱深度變化的關(guān)系式。根據(jù)埋管換熟器的八口溫度，能更為精確地求出流體的出口溫度，為進(jìn)一步分析影響地熟挾熟囂性能的因...

螺旋盤(pán)管式換熱器的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為asmeⅷ-1-2010,本文對(duì)管板組件進(jìn)行局部應(yīng)力分析,按照asmeⅷ-2進(jìn)行分析評(píng)定。按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定將管板簡(jiǎn)化成當(dāng)量實(shí)心圓平板,開(kāi)孔區(qū)設(shè)置不同的等效參數(shù)。管板組件的應(yīng)力分析采用兩種方法進(jìn)行,分別為:基于彈性應(yīng)力分析的應(yīng)力分類(lèi)法與基于塑性失效準(zhǔn)則的極限載荷分析法。本文旨在促進(jìn)彈性分析法與極限載荷分析法的聯(lián)合使用。

蓄熱器 1.簡(jiǎn)介： 蓄熱器是指在工業(yè)鍋爐供汽系統(tǒng)中儲(chǔ)存多余熱量并在需要時(shí)將所蓄熱量釋放出 來(lái)的設(shè)備。在工業(yè)鍋爐供氣系統(tǒng)中如果用汽量經(jīng)常發(fā)生大幅度的波動(dòng)，不僅會(huì)引 起鍋爐汽壓、水位上下波動(dòng)，使鍋爐運(yùn)行操作困難，還會(huì)導(dǎo)致鍋爐燃燒效率降低。 在這種情況下應(yīng)用蓄熱器能有效地穩(wěn)定鍋爐負(fù)荷，改善鍋爐運(yùn)行條件，不使鍋爐 效率降低。其中蒸汽蓄熱器是一種以水為介質(zhì)的儲(chǔ)汽蓄熱蒸汽壓力容器。它是提 高蒸汽使用可靠性和經(jīng)濟(jì)性的一種高效節(jié)能減排設(shè)備。蒸汽蓄熱器適于汽負(fù)荷波 動(dòng)較大的供熱系統(tǒng)，瞬時(shí)耗汽量有較大需求的供熱系統(tǒng)，汽源間歇產(chǎn)生或流量波 動(dòng)大的供熱系統(tǒng)，需要儲(chǔ)存蒸汽，以備隨時(shí)需要的供熱系統(tǒng)或設(shè)備保溫的供熱系 統(tǒng)等用汽，都可增設(shè)蒸汽蓄熱器。 2.分類(lèi)： 鍋爐蓄熱器有變壓式和定壓式兩類(lèi)，變壓式蓄熱器的工作壓力隨所儲(chǔ)熱量的增減 而變化，其中最典型的是蒸汽蓄熱器。定壓式蓄熱器的工作壓力恒定，

為了滿足模擬機(jī)實(shí)時(shí)仿真核電站一、二回路工況的需要,根據(jù)流體的質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒原理,建立了適合模擬機(jī)要求的螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型。該模型將蒸汽發(fā)生器作為單管模型處理,并根據(jù)水的狀態(tài)將蒸汽發(fā)生器分為單相水段、兩相段和過(guò)熱段三大段,每大段又細(xì)分若干小段。該數(shù)學(xué)模型方程采用變步長(zhǎng)四階龍格庫(kù)塔法聯(lián)立求解一、二次側(cè)主要熱工參數(shù)。對(duì)典型工況的穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算和研究分析表明,該模型是正確的。

內(nèi)螺旋盤(pán)管冷凝器動(dòng)態(tài)特性數(shù)值模擬——一種用于海水冰漿機(jī)的內(nèi)螺旋盤(pán)管冷凝器可以顯著強(qiáng)化傳熱和減小換熱器體積，為了研究這種換熱器的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程建立了分區(qū)、分流型的適時(shí)動(dòng)態(tài)分布參數(shù)模型，模型考慮了流體的適時(shí)物性參數(shù)、濕區(qū)含液量、流動(dòng)壓力損失以及管壁...

為滿足生產(chǎn)加熱爐所需的盤(pán)管,研制了臥式螺旋盤(pán)管機(jī)。這種盤(pán)管機(jī)為冷態(tài)夾緊型四輪彎曲成型盤(pán)管機(jī),主軸轉(zhuǎn)速可實(shí)現(xiàn)0.3～3r/min無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),能盤(pán)制直徑48～127mm等各種規(guī)格的鋼管,彎曲直徑范圍600～3000mm,盤(pán)管長(zhǎng)度可達(dá)7000mm。臥式螺旋盤(pán)管機(jī)彎制的盤(pán)管失圓小,彎曲半徑差異小,螺距均勻,該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、彎制效率高和易于操作的特點(diǎn)。

在各種工藝過(guò)程的設(shè)備中經(jīng)常使用螺旋盤(pán)管加熱或冷卻液體,例如圖1所示的加熱槽。該裝置的設(shè)計(jì)使流體在盤(pán)管內(nèi)為層流。雖然組裝這種盤(pán)管很容易,但計(jì)算最佳尺寸卻相當(dāng)復(fù)雜。采用列線圖法可避免這一復(fù)雜的計(jì)算工作。當(dāng)流體在螺旋盤(pán)管內(nèi)呈層流時(shí),其摩擦系數(shù)由下式計(jì)算

太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)模型

螺旋盤(pán)管及螺旋套管換熱器因其優(yōu)越的結(jié)構(gòu)特性和高效的換熱效率,在制冷、空調(diào)、熱泵、化工等領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用,研究水在這類(lèi)換熱器中的對(duì)流換熱與壓降具有重要的實(shí)用價(jià)值。文中對(duì)水在4種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的螺旋盤(pán)管換熱器內(nèi)的換熱及壓降特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,工況范圍:re為4000~9000,水的體積流量為200~350l/h,加熱功率為80~350w.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水的平均換熱系數(shù)與壓降均隨re的增加而增大,相同re時(shí),最大平均換熱系數(shù)出現(xiàn)在sc型螺旋盤(pán)管中,這是因其最小的彎曲半徑所致;水在be型螺旋盤(pán)管內(nèi)的壓降最大,sc型次之,這是因管長(zhǎng)與彎曲半徑共同影響所致。平均換熱系數(shù)隨加熱功率的增加而增大,相同加熱功率時(shí),水在sc型螺旋盤(pán)管中的換熱系數(shù)最大,be型始終大于se型,而bc型隨水流量的不同而異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果的比較表明:螺旋盤(pán)管的換熱強(qiáng)化作用隨re增大而逐漸減弱,在4種螺旋盤(pán)管中,sc型具有最佳的換熱強(qiáng)化效果,這一結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。研究結(jié)論為螺旋盤(pán)管及螺旋套管換熱器在諸多領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用提供了參考依據(jù)。

針對(duì)現(xiàn)有樁埋管地?zé)釗Q熱器構(gòu)造形式的不足,提出了樁埋螺旋管式地?zé)釗Q熱器。在分析豎直鉆孔埋管地?zé)釗Q熱器傳熱模型的基礎(chǔ)上,提出了適合樁埋螺旋管式地?zé)釗Q熱器的實(shí)心圓柱面熱源模型,并用格林函數(shù)法求得了該模型的兩個(gè)一維解析解表達(dá)式。計(jì)算分析表明:新的實(shí)心圓柱面模型不僅適用于樁埋螺旋管換熱器的傳熱分析,在應(yīng)用于豎直鉆孔埋管地?zé)釗Q熱器的短時(shí)間傳熱分析時(shí),也優(yōu)于傳統(tǒng)的線熱源模型和空心圓柱面模型。

介紹了利用卷?yè)P(yáng)機(jī)提供動(dòng)力,通過(guò)自制盤(pán)管機(jī)來(lái)彎制螺旋盤(pán)管的一種新方法。此方法成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單且盤(pán)管質(zhì)量有保證,特別適用于中心圓直徑較小的螺旋盤(pán)管的彎制。

用fluent軟件對(duì)合理簡(jiǎn)化后的螺旋盤(pán)管式水冷器模型進(jìn)行殼側(cè)冷卻水流動(dòng)與換熱性能的數(shù)值模擬研究。通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算,得到在不同盤(pán)管結(jié)構(gòu)尺寸下,模型截面的流線分布與溫度分布。進(jìn)一步分析冷卻水流動(dòng)狀態(tài)與盤(pán)管結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)水側(cè)換熱的影響規(guī)律。采用datafit9軟件對(duì)模擬計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性多元回歸,得到螺旋盤(pán)管式水冷器殼側(cè)換熱準(zhǔn)則關(guān)系式。提出換熱性能最優(yōu)的螺旋盤(pán)管結(jié)構(gòu)。

結(jié)合一實(shí)際用戶建立垂直螺旋盤(pán)管地源熱泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在供暖制冷工況下測(cè)量地下盤(pán)管的進(jìn)出水溫度,盤(pán)管從地下的取熱量、排熱量,從而分析系統(tǒng)性能、供熱、制冷系數(shù)

隨機(jī)介質(zhì)固熱耦合數(shù)學(xué)模型與巖石熱破裂數(shù)值實(shí)驗(yàn)——隨機(jī)介質(zhì)固熱耦合數(shù)學(xué)模型與巖石熱破裂數(shù)值實(shí)驗(yàn)

豎埋螺旋管地?zé)釗Q熱器理論模型及實(shí)驗(yàn)研究——對(duì)豎埋螺旋埋管地?zé)釗Q熱器建立了傳熱模型，分析了流量、土壤傳熱系數(shù)對(duì)熱輸出的影響，并計(jì)算了等效傳熱系數(shù)、豎埋螺旋埋管換熱器對(duì)土壤溫度場(chǎng)的影響情況。在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)一豎埋螺旋管地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)...

太陽(yáng)能熱水器與相變蓄熱材料耦合應(yīng)用可有效提高太陽(yáng)能集熱水箱的效能,促進(jìn)能源的優(yōu)化配置。該文提出了一種與太陽(yáng)能集熱水箱耦合的相變儲(chǔ)能系統(tǒng),并進(jìn)行儲(chǔ)能材料的測(cè)試和分戶供暖系統(tǒng)的模擬分析。首先提出了儲(chǔ)能系統(tǒng)的制作方案及其與太陽(yáng)能集熱水箱供暖系統(tǒng)的連接方式。利用dsc對(duì)石蠟進(jìn)行測(cè)試,選定46#石蠟作為系統(tǒng)的相變蓄熱材料;采用數(shù)值模擬軟件fluent對(duì)含有相變蓄熱器的集熱水箱和不含相變蓄熱器的普通集熱水箱(直接進(jìn)水)的釋能工況進(jìn)行數(shù)值模擬。數(shù)值模擬結(jié)果表明集熱水箱加入相變蓄熱器,一方面相變儲(chǔ)存罐堆積起到了散流作用,另一方面冷水進(jìn)入水箱中通過(guò)相變儲(chǔ)存罐的外圍時(shí),經(jīng)過(guò)相變儲(chǔ)存罐的放熱作用,相變儲(chǔ)能模塊對(duì)冷水有一定的加熱作用。加入相變蓄熱器改善了釋能過(guò)程的水箱內(nèi)熱分層效果,提高了進(jìn)入水箱的釋熱總量,在流量為10l/min時(shí),相變蓄熱水箱的釋熱效率比普通集熱水箱的釋熱能效率高12%,系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩臺(tái)大容量的太陽(yáng)能蓄熱水箱,輪流供熱,系統(tǒng)通過(guò)管道分水器,分戶供熱,管道分水器的每個(gè)出水端分別設(shè)置有流量控制閥,實(shí)行計(jì)量使用,這樣更能有效的節(jié)約水資源。

除濕轉(zhuǎn)輪的數(shù)學(xué)模型——以除濕轉(zhuǎn)輪中微元體氣體區(qū)域和固體區(qū)域的水分質(zhì)量守恒、能量守恒為基礎(chǔ)建立了描述轉(zhuǎn)輪中吸收(吸附)和再生過(guò)程的數(shù)學(xué)模型．利用有限差分法求得了數(shù)學(xué)模型的數(shù)值解，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的正確性．

針對(duì)地源熱泵供熱節(jié)能及不同地區(qū)峰谷電價(jià)政策,設(shè)計(jì)并搭建與地源熱泵耦合的螺旋管式相變蓄熱實(shí)驗(yàn)臺(tái),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)監(jiān)測(cè)蓄熱裝置工作參數(shù)及螺旋圈內(nèi)、外,螺旋圈之間相變材料的溫度場(chǎng)、蓄熱過(guò)程發(fā)生相變的過(guò)程等,分析相變材料的蓄熱特點(diǎn)和不同工況對(duì)蓄熱過(guò)程的影響。結(jié)果表明,螺旋管周邊相變材料發(fā)生相變的速度最快,且可成導(dǎo)熱與自然對(duì)流的耦合作用,自然對(duì)流對(duì)相變過(guò)程的影響最大。因此蓄熱裝置中的螺旋管應(yīng)盡量放置在下部,可提高相變材料蓄熱效率,縮短蓄熱的時(shí)間,節(jié)約能源。

利用多孔介質(zhì)理論和體積平均法分析填料內(nèi)部結(jié)構(gòu),提出三相流作用于填料內(nèi)部的基本假設(shè),建立相應(yīng)的填料除濕器數(shù)學(xué)模型,結(jié)合軟件編寫(xiě)源項(xiàng)程序,通過(guò)數(shù)值計(jì)算得出溶液和被處理空氣的出口參數(shù),與文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較并分析出引起誤差的主要原因,得出此數(shù)學(xué)模型的可行性。

以螺旋隔板換熱器作船用潤(rùn)滑油冷卻器,冷卻水和潤(rùn)滑油分別在管程和殼程呈逆流流動(dòng),對(duì)船用螺旋隔板三維翅片管換熱器的傳熱與壓降性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明在殼程雷諾數(shù)相同條件下,三維翅片管的殼程努塞爾特準(zhǔn)數(shù)是光滑管的2.1~2.8倍,而壓降約為光滑管的2.2倍.同時(shí),利用fluent6.3軟件對(duì)船用螺旋隔板三維翅片管和光滑管換熱器的傳熱與壓降性能進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明螺旋流條件下三維翅片管與光滑管相比,具有更大的強(qiáng)化對(duì)流傳熱作用.對(duì)于船用螺旋隔板三維翅片管換熱器,殼程努塞爾特準(zhǔn)數(shù)和壓降的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)計(jì)算值吻合良好,最大偏差分別為6.6%和10%.