土壤高温储热条件下热湿迁移过程的实验研究

建立了土壤高温储热热湿迁移过程的实验装置,对不同储热温度和初始湿度下的土壤温度场、湿度场及地下换热量等动态特性进行了实验分析。实验结果表明:储热温度和初始湿度是影响土壤高温储热热湿迁移过程的重要因素。在高温储热条件下,温度场和湿度场之间具有十分强烈的关联性,且在靠近热源的地方易出现湿度峰值和温度峰值现象,湿度场的稳定时间整体上略滞后于温度场。在大尺度上,热湿迁移倾向于同时沿重力和径向方向进行,此效应对热湿迁移过程也具有较大的影响。     

不同土质条件下土壤高温蓄热中热湿传递的实验研究

针对太阳能-土壤源热泵非采暖季土壤高温蓄热中的热湿传递现象,搭建一维土壤高温蓄热实验装置,选取砂土和壤土两种不同土质,研究不同蓄热温度和土壤初始含水率条件下,土壤温度场和湿度场随时间和空间的变化趋势以及在两种土质中的差别,探讨和分析热湿传递相互影响规律和作用机理。实验结果表明,砂土比壤土蓄热效果好、速度快。     

土壤高温储热热湿迁移过程的初步研究

初步建立了土壤高温储热热湿迁移过程的数学模型,并进行了数值求解.结果表明,土壤热湿迁移过程中的湿度场稳定时间明显滞后于温度场,且与土壤类型和水力传导特性等有关.对于水力传导性较差的土壤,在高温储热初期,靠近热源的地方容易产生湿份聚集,使得湿度曲线出现一个短期峰值.与低温储热相比,土壤高温储热时湿度迁移对温度场的影响较大,温度场呈整体降低趋势,降低幅度顺序为:砂土>壤土>粘土.在该文模拟条件下,粘土的热湿迁移过程对于初始湿度的变化不敏感,而砂土的热湿迁移过程则依赖于初始湿度,且影响程度随着初始湿度的增加而增大.     

铝表面结霜现象的实验研究

实验研究了自然对流时水平铝表面上的结霜现象.实验中空气温度25 ℃、湿度50%,冷面温度-40～0 ℃.与先前的铜表面实验结果类似,在冷面温度高于-38 ℃时,结霜前铝面上首先出现水珠;冷面温度越低,过冷水珠存续的时间越短,冻结温度也越低;冷面温度较高时,水珠冻结时引起的壁温回升较明显;不同冷面温度对应的初始霜晶形状不同;结霜过程中霜层表面新形成的霜晶形状随时间变化.将冷面温度降至-38 ℃后再与湿空气接触时,发现直接出现霜晶而未经过结露阶段.     

地埋管换热器周围土壤热湿迁移的实验研究

文章搭建了土壤热湿迁移实验装置,并利用该装置研究了不同进口流体温度、土壤体积含水率条件下,地埋管换热器周围土壤温度场、湿度场的变化特性。分析结果表明:随着进口流体温度逐渐升高,土壤温度、湿度的最大值均逐渐升高,土壤温度、湿度的下降速率逐渐加快;土壤的初始体积含水率越大,热源对土壤温度的作用半径越大,当土壤的初始体积含水率分别为0%,35%时,热源对土壤温度的作用半径分别为280,380 mm;当土壤与地埋管之间的径向距离为0～225 mm时,土壤含水率主要受温度梯度的影响,随着该径向距离逐渐增加,土壤含水率逐渐升高,当土壤与地埋管之间的径向距离为225～380 mm时,土壤含水率会受到温度梯度与含水率梯度的共同作用,使得水分逐渐向热源方向逆向迁移,当土壤与地埋管之间的径向距离为225 mm时,土壤含水率出现峰值,当土壤与地埋管之间的径向距离大于380 mm时,温度梯度对土壤水分迁移的影响逐渐减弱,土壤含水率逐渐降低,当土壤与地埋管之间的径向距离为525 mm时,土壤含水率保持稳定。     

空调房间外墙温度响应的影响因素分析

本文应用有限差分法离散一维变物性非稳态导热方程进行编程,对墙体在不同辐射条件,湿度为30%和70%两种情况下,以及外壁风速在1m/s和3m/s情况下的非稳态导热过程进行计算,得出墙体在不同情况下的温度分布。通过对温度分布和不同截面位置温度达到一天内的峰值时间相对外壁面温度达到一天内的峰值响应时间加以分析,得出了迟滞时间与所在位置的函数关系式。同时对空气湿度变化和外壁面风速改变对墙体导热过程带来的影响进行了分析。     

含高温热源的储煤筒仓温度场实验研究

为了解决储煤筒仓因煤体发生自燃而引发事故的难题,采用实验研究的方法,搭建储煤筒仓实验台,利用人工热源模拟自燃高温热源,对松散煤体温度场进行研究,分析不同测点距离、热源强度和热源相对位置对温度场的影响。结果表明:储煤筒仓内松散煤体温度场与热源强度、时间、距离等多种因素相关,其中,受热源强度影响更加明显;当热源温度低于150℃时,对流影响区域远小于导热影响区域;当热源温度高于200℃时,导热因素对温度场的影响占主要地位;对比筒仓壁面同层以及同列温度测点之间的温度变化趋势,可以推出高温热源的位置并监测筒仓储煤温度场,有利于预防储煤自燃。     

恒温恒湿立体仓库孔板送风的影响因素及参数优化

对上海卷烟厂辅料暂存高架库的温、湿度进行现场测试,结合理论分析和CFD模拟来研究静压箱的尺寸、送风口位置、送风量以及送风温度等对室内温、湿度场的影响,寻求合理的设计方案以达到节能目的.研究结果可以为要求温度场、湿度场分布均匀的高大空间的空调末端系统优化设计、经济运行提供参考.     

密闭空间内10%氢气浓度的氢气-空气混合气体燃爆的仿真和实验研究

当今世界各国正积极开发新能源以实现碳中和的目标,氢能是新能源中备受关注的一种能源形式。氢安全是氢能利用领域中被重点关注的问题之一,但氢气的燃烧和爆炸研究实验具有一定危险性。与实验相比,计算仿真是一种低成本且更安全的方法。针对10%氢气浓度的氢气-空气混合气体在密闭空间的燃爆现象,进行了4个工况的实验,并依托FLACS程序开展计算仿真,将实验结果与仿真结果进行对比分析。结果显示,FLACS计算压强的平均误差为15.3%,温度的平均误差为10.4%。FLACS压强峰值的高估比例为1.073,温度峰值高估比例则为1.272。误差的部分原因是FLACS无法模拟部分实验现象,例如部分火焰熄灭,导致仿真峰值数据高于实验数据。仿真结果中,压强和温度数据相比于实验数据有提早上升的趋势,这与许多文献的结论一致。该现象发生的原因在于FLACS模拟中燃烧是点火零时刻发生,而实验中燃烧在燃料被实际点燃时发生,该时刻与点火器启动时刻有短暂时间间隔。对比层流火焰燃烧速度,FLACS仿真的误差为13%。对比温度场发展趋势图,仿真与实验结果都显示火焰往罐体上部传播速度最快,在实验中火焰前锋停止于罐体两侧而仿真结果的火焰前锋则停止于罐体上部。     

柱面简谐热源激励下管内温度场特性的研究

设计制作了一个新型的圆柱形装置,螺旋地缠绕在管壁上、并均匀布置在下端面的电热扁丝能够灵敏地将交流电功率转换成简谐热流信号。主要研究了在柱面简谐热源的激励下,圆管内空气温度场的分布特性。实验结果表明,轴向温度场呈现了显著的非线性特征;径向温度场震荡明显,呈现近似简谐分布;当简谐热流激励频率为500 Hz时,由腔体内建立的径向温度场分布可以发现,腔体中心位置处的温度值高于近壁面热源,存在热量叠加聚焦效应,出现了超温现象。     

Transient behavior of run-around heat and moisture exchanger system. Part IІ: Sensitivity studies for a range of initial conditions

Part І of this paper [17] developed and verified the numerical model for simultaneous heat and moisture transfer in the run-around membrane energy exchanger (RAMEE) system to determine the transient behavior of the system under different initial and operating conditions.This paper presents the transient response of the RAMEE system for step changes in the inlet supply air temperature and humidity ratio. Also the system quasi-steady state operating conditions are predicted as the system approaches its asymptotic operating condition. The transient responses are predicted with changes in various parameters. These include: the number of heat transfer units, thermal capacity ratio, heat loss/gain ratio, storage volume ratio and the normalized initial salt solution concentration. It is shown that the storage volume ratio and the initial salt solution concentration have significant impacts on the transient response of the system and heat transfer between the RAMEE system and the surrounding environment can change the system quasi-steady conditions substantially.     

地源热泵间歇运行下土壤热湿迁移的实验研究

建立地埋管换热土壤热湿迁移过程的实验装置,对地源热泵间歇运行时不同进口流体温度及不同土壤体积含水率下土壤温湿度场的变化特性进行实验研究。实验结果表明∶间歇运行时,入口流体温度的升高会使土壤温度最大值升高,但不利于土壤温度的恢复,土壤体积含水率的增加在一定程度上有利于地下换热和土壤温度的恢复。系统开机后存在土壤温度上升的主上升区,此区温度增幅超过65%,关机后第18小时土壤温度基本恢复至初始温度;系统关停后在温湿度梯度的作用下会出现温度和含水率最大值后移的现象,热源对土壤温度和含水率的作用半径约为280和375 mm;开停比为1∶2时温湿度较1∶1能恢复得更低,合理设置停机时间有利于机组长期有效运行。     

基于GA-BP神经网络的土壤-空气换热器换热量预测分析

文章对位于太原市一个日光温室内的土壤-空气换热器进行夏季工况试验,获得了不同运行工况下换热管内空气的温度和湿度的分布数据。试验结果表明:土壤-空气换热器具有一定的除湿效果;当换热管长度为17.2 m,换热管内空气流速为2 m/s时,土壤-空气换热器潜热换热量占全热换热量的31.37%,且潜热换热量在全热换热量中的占比随着换热管长度的增加而逐渐降低。文章将得到的试验数据分为训练样本和测试样本,同时,分别基于BP神经网络和GA-BP神经网络建立了土壤-空气换热器换热量的预测模型,并对模拟结果进行对比。模拟结果表明:GA算法对BP神经网络具有较好的优化作用;与基于BP神经网络建立的土壤-空气换热器换热量预测模型相比,基于GA-BP神经网络建立的土壤-空气换热器换热量预测模型的预测精度较高,收敛所需的迭代次数也较少。     

An experimental study on the heat recovery from the exhaust air of stenters with a packed bed column

Stenters are the dryers that are commonly used in textile finishing mills. The exhaust air of the stenters is of great potential of energy saving via heat recovery mainly using the latent heat of condensation of the water vapour involved. This study reveals the usage possibility of a packed bed column for the heat recovery from the exhaust air of the stenter. An experimental investigation was carried out with a laboratory‐scale counter flow packed bed column. Additionally, an exergetic evaluation of the system was performed. Water inlet temperature and relative humidity ratio of the exhaust air are the main factors that affect the water outlet temperatures and efficiency of the system. It was observed that a decrease in the water inlet temperature increases the recovered exergy; however, water outlet temperature is not significantly affected by the inlet temperature of the water. The exergy efficiency of the system increases with the increase in the relative humidity ratio of the exhaust air. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

工质为R415b的空气源热泵热水器性能实验研究

通过对工质为R415b的空气源热泵热水器的性能实验,给出了环境温度和相对湿度不同时,随着水箱内水温的升高,热泵系统内蒸发压力、冷凝压力、压比、吸气温度、液管温度、冷凝侧过热度和过冷度、蒸发侧过热度以及COP的变化规律,指出了空气源热泵热水器的COP不仅随水温动态变化,而且与气温及湿度有关。同时,还对水箱内水的升温规律以及与热泵循环参数的关联进行了研究。     

Urban heat island characteristics in London during winter

This paper presents results characterising the urban heat island intensity (UHI) in London during the peak winter season. Most UHI studies focus on the phenomenon during the summer as this is the period when temperature peaks are observed. However, for urban planning mitigation strategies and building energy demand design, the heating season should be also considered, since proposed measures to alleviate the summer UHI might have a negative effect during the winter or intermediate seasons.The study carries out trend and regression analysis by controlling climatic and geographical variations in the data set following a methodology developed for studying summer UHI [Kolokotroni, M., Giridharan, R., 2008. Urban heat island intensity in London: an investigation of the impact of physical characteristics on changes in outdoor air temperature during summer. Solar Energy 82, 986-998]. It was found that average nocturnal UHI of winter periods are of similar magnitude to the summer periods but the peak winter UHI trends are not as regular as summer giving a first indication that the effect of climate and urban parameters is different. The regression analysis in this research uses six on-site variables namely aspect ratio, surface albedo, plan density ratio, green density ratio, fabric density ratio and thermal mass to carry out impact investigation in six data sets, categorised by three geographical location within London and three sky conditions and regional wind velocity. The above variables do not explain the changes in outdoor temperature as much as they did during summer period models. However, unlike summer, the winter climate control models have the same R² indicating that most of changes in outdoor temperature are caused by climate factors and not the on-site variables.     

太阳能再生式除湿换热器动态除湿性能研究

提出了一种新型再生式除湿换热器,建立了物理和数学模型。通过实验得到了该除湿换热器的实际动态除湿性能;将除湿器除湿性能的模拟结果与实验结果进行比较,验证了数学模型的可靠性。研究结果表明:该文研制的再生式除湿换热器具有良好的除湿性能,在给定工况(温度为24.7℃,含湿量为12.41g/kg)下除湿率可达到43.8%;还分析了处理风速、再生温度以及除湿换热器厚度对除湿性能和压降的影响,获得了使除湿换热器性能最佳的管排、翅片间距和迎面风速参数。     

空气源热泵热水器与电热水器耦合选型研究

阐述了空气源热泵热水器选型的影响因素,对冷热水温度、干球温度、相对湿度和设备COP、结霜等影响因素进行了说明,给出了空气源热泵热水器和电热水器耦合使用时的选型方法,并利用贴现指标法对二者按不同配置时的经济效益进行比较分析,从而获取最优配比。     

Heat pump dryer Part 1: Simulation of the models

Heat pump dryer is a complex system because of the interaction of heat and mass transfer of the working fluids. Since the system cannot be completely close, ambient conditions (temperature and humidity) influence the performance of the system. To investigate the performance of the heat pump dryer thoroughly, simulation models of heat pump dryer components have been developed. The finite-difference method was employed in the simulation to examine the state of the working fluids and heat and mass transfer. The simulation of each component can be used to construct different system configurations the results of which are reported in Part 2.