低温地板辐射供暖的动态仿真

建立了低温地板辐射供暖系统传热过程的数学模型,通过数值模拟,用有限差分法计算了地板内的温度场.利用动态仿真程序预测了不同的供回水温度、埋管层厚度、盘管间距对地板传热过程、地板表面温度的影响,并在典型工况下,通过对理论值与实验值的分析,验证了本模拟程序的正确性.该研究为地板辐射供暖系统的推广应用奠定了基础.     

低温地板辐射供暖的动态仿真

建立了低温地板辐射供暖系统传热过程的数学模型，通过数值模拟，用有限差分计算了地板内的温度场。利用动态仿真程序预测了不同的供回水温度、埋管层厚度、盘管间距对地板传热过程、地板表面温度的影响，并在典型工况下，通过对理论值与实验值的分析，验证了本模拟程序的正确性。该研究为地板辐射供暖系统的推广应用奠定了基础。     

低温热水辐射地板传热测试研究

根据低温热水辐射地板传热理论计算的通用假设条件，以试块代替实际辐射地板．在国际标准散热器性能检测台上对各种构造方式和运行工况下地板的传热过程进行测试．测试结果反映了地板表面温度和传热延迟时间与管径、管间距、管道埋深和管道平均水温之间的关系．发现供水状态变化后，地板表面温度随时间呈指数变化，升温期的稳定时间约为降温期的一半．比较测试结果和数值模拟结果后，证明该测试方法能用于理论计算结果的验证．     

保温层厚度对低温地板辐射采暖性能的影响

建立考虑保温层厚度对地板辐射供暖性能影响的传热模型,将CFD模拟散热量和现行规范给出的散热量值进行对比,验证了模型的正确性。数值模拟在不同工况下保温层厚度对地面平均温度、有效散热量、热量损失以及地板表面温度均匀性的影响。模拟结果可知,增加保温层厚度有利于提高地板表面平均温度,增加有效散热量、降低热损失百分比、提高地板表面温度分布的均匀性;保温层厚度在25~40 mm范围内较为合理,以30 mm为最佳。 更多还原     

寒冷地区住宅地板表面温度对地板供暖房间内环境参数的影响

为研究室外环境参数与地板表面温度同时变化对地板供暖房间内环境参数的影响规律,本文采用湍流Realizable k-ε模型模拟计算了4个地板温度下的室内温度场和C_7H_8浓度场。结果表明:地板表面温度小范围变化时,室内温度平均水平随时间表现出了相似的变化规律,地板表面温度为24℃时,能满足供暖温度需求,但不能满足舒适性要求;地板表面温度从25℃变化到27℃,Z=1.1 m水平面上的污染物浓度平均值在扩散时段的最大相对偏差仅为1.25%,但不同房间内温度场及污染物浓度场的局部分布特征则存在较大差异。地板表面温度大于等于25℃时,室内PMV值均大于等于-0.75,满足舒适性要求。     

低温热水地板辐射采暖快速水力计算表

根据低温热水地板辐射采暖的许多优点,阐述了低温热水地板辐射采暖系统加热管的选择原则及注意事项,建立了系统水力计算的数学模型,给出了四种常用管材的水力计算表.工程技术人员在实际工作中可快速查询,方便应用.     

回折型布置方式低温热水地板辐射换热器传热性能

通过实验针对低温热水地板辐射换热器传热过程的主要影响因素展开研究,以北京地区某高校办公建筑为研究对象,选取其中4间按回字型方式布置地板辐射换热器的房间为实验比较对象,分析和研究了变化供水温度、管内流速等参数对不同管间距的地板辐射换热器传热性能的影响规律,比较了不同管间距对地板表面温度不均匀性的影响,给出了北京地区办公建筑供水温度、管内流速及管间距选用范围。     

低温热水地板辐射换热器传热简化模型的改进

对目前地板辐射换热器散热量计算所采用的简化传热计算模型"复合肋片传热模型"进行了全面分析,在此基础上对该传热模型的传热分析过程进行了改进,改进以后的传热模型计算速度和计算精度得到了有效提高,计算结果与现场实际测试结果数据误差在5%以内.     

地热供地板采暖最佳供回水温度的确定

通过对地板传热量计算公式的可行性简化,得出了在满足采暖热舒适性前提下地板采暖初投资随系统供回水温度的变化函数关系式,并计算了不同供回水温度下地板采暖系统的初投资,为地热水间接供热系统中供热参数的优化设计提供依据。     

住宅地板辐射采暖中的地板表面温度问题

对住宅低温热水地板辐射采暖设计中地板表面温度问题进行了讨论,指出了目前有关地板表面温度的规定在工程实际中难以全面执行,对有关设计规范和技术规程提出了建议.     

地板辐射采暖系统的传热性能研究

根据地板辐射采暖的特点建立了传热过程的数学模型,用有限差分法对模型进行了求解。经过实测和理论计算,确立了地表温度、地表热流密度与供回水平均温度、管间距、装饰层材料之间的定量关系,并对理论计算结果与实验数据进行了对比分析,验证了理论结果的正确性,为工程应用提供了理论依据。     

凝固换热器中地表水紊流冻结与换热特性

为分析采集凝固热热泵系统凝固换热器的特性,需要掌握地表水紊流工况的相变换热规律.基于准稳态近似方法与假想等壁温模型,分析凝固换热器中紊流水的管内冻结特性,并采用定义的当量平均表面换热系数比Kh和潜热显热比KSL讨论紊流水冻结换热特性.结果表明:紊流时,管半径和沿水流流动方向距离对冻结特性的影响不明显,雷诺数、管壁温和进口水温影响较为明显;随着无量纲凝固时间增长,换热性能急剧下降,入口水温与管壁温度越低、管径越小、管长越大、雷诺数越小,换热特性越好.所得结果将为凝固换热器优化设计及热泵系统性能改善提供重要参考.     

高温热管翅强化管内换热的数值模拟

将高温热管翅作为翅片强化换热的设备,可以大大地提高换热器的传热能力。为预测高温热管翅强化传热性能,推动高温热管翅的开发与应用,将12根高温热管翅的冷凝段排成2排置于管道内组成换热设备。运用FLUENT软件,选用TGrid网格技术方法、k-ε湍流模型、SIMPLE压力-速度耦合方法对该换热设备进行数值模拟计算。数值模拟结果直观地表征了高温热管翅强化管内换热的温度场、速度场以及对流换热系数场;表明管道换热设备内因为有了高温热管翅,流动速度加大,表面换热能力加强。第1排热管翅的换热系数高于第2排热管翅的换热系数。随流量的增加,对流换热系数增大。数值计算结果与实验结果进行比较,表明理论值与实验值的基本趋势相吻合。     

地源热泵垂直埋管换热器性能的数值模拟研究

以地源热泵垂直埋管换热器为研究对象,建立地源热泵垂直埋管换热器的三维数值模型,通过实验对数值模型进行验证。利用已建的数值模型分析了埋管内水流流速,水温以及钻孔内不同埋管和回填材料对地埋管换热器性能的影响。研究结果表明:地埋管换热器的单位延米换热量随着回填材料导热系数,管内流速,进口水温,埋管的导热系数的增加而增大;埋管管壁的平均温度随着管内流速,进口水温,埋管的导热系数的增加而增大,但随着回填材料导热系数的增加而减小。     

低温热水辐射地板传热平面肋片模型的改进

采用肋基温度系数法对辐射地板传热的平面肋片模型进行了修正。利用有限元法对二维低温热水辐射地板导热微分方程进行了数值模拟计算。将原有平面肋片模型计算结果和改进后的模型计算结果与数值模拟结果比较,表明改进后的平面肋片模型计算结果比原有模型更接近数值模拟结果,与现有的地方规范中的数据基本吻合。     

Designing for Long Campaign Life Blast Furnace (1) --The Mathematical Model of Temperature Field for Blast Furnace Lining and Cooling Apparatus and New Concept of Long Campaignship Blast Furnace Cooler Design

The physical and mathematical model of temperature field for blast furnace stave coolers was established. The computation results show that the heat resistance of 2-6 mm water scale within the cooling pipe is about 7%-20% of the total heat resistance of cooling stave body, as for drilling duct type, the heat resistance of 2-6 mm water scale is about 88%-98% of the total heat resistance. Using drilling duct or full cast pipe can eliminate gas clearance and coating layer between pipes and cast iron body and reduce the heat resistance of the cooler sharply and improve the coefficient of heat transfer to a great extent. The water velocity within coolers can be kept at the 1evel of 0.5- 1 .5 m/s, the higher water velocity can not decrease the hot surface temperature, but can increase energy consumption for cooling water.     

输油管道土壤温度场的数值计算

评价埋地热油管道的热工状况,首要的问题是计算管道周围土壤的非稳态温度场,通常采用汇源法对其进行计算.汇源法把输油管在常输过程中的传热视为稳定过程,具有一定的局限性.根据埋地热油管道的传热特征,采用二维非稳定传热方程来描述输油管道的传热过程,在边界条件中充分考虑了地面温度的变化以及管径等参数的影响,建立了土壤温度场的计算模型,运用有限差分法对计算模型进行计算.在差分网格的划分中使用了混合网格法,在土壤内部的大部分区域使用矩形网格划分,在管壁附近使用极网格.这虽然是一种近似方法,但只要网格划分很小,仍可得到足够精确的解.在VC环境中编制了相应的软件,实现基础数据输入,温度场迭代和不同时间点管道周围土壤温度场中等温线绘制的功能.这一模型的建立,为后续的管道停输再启动的研究提供了科学的依据.     

地面辐射采暖的热经济学分析

利用年度化费用的方法对地面辐射采暖进行了热经济分析,研究发现,存在最佳的采暖管间距,使得采暖的年度化费用达到极小值,最佳管间距根据管材费用,供水平均温度和燃料的火用单价确定。与散热器采暖比较,地面辐射采暖节约能耗费用大约50%。地面辐射采暖的最小年度化费用比散热器采暖的年度化费用减少10%左右,是一种值得推广的经济节能型供暖方式。