地表水源凝固热采集系统热力学研究

应用地表水源采集凝固热热泵系统,能够在寒区地区冬季地表水温较低的不利条件下,满足供热要求的同时,产生显著节能与环保效益。凝固热采集装置（系统）作为该热泵系统关键部分之一,其运行工况直接关系到系统整体运行性能。基于熵产分析方法确定了地表水对流换热与凝固导热等熵产率及刮冰周期内装置平均熵产率等与水源Re数、管壁温等变量间的相互关系,研究了凝固热采集装置主要参数对运行热不可逆性的影响。结果表明,对流换热不可逆性在装置（系统）热不可逆性中占90％以上,起主导作用。因此设计过程中,地表水流量选取应适中,同时,为兼顾热泵机组高效性,管壁温也不宜选取过低。     

地表水源采集凝固热热泵系统冬季水温与热负荷的简化模型

在分析冬季地表水温变化趋势的基础上,结合实测数据,建立了符合实际且易于使用的地表水冬季水温模型,并提出了相应的水温-气温-热负荷对应关系,为地表水源采集凝固热热泵系统冬季供热工况的设计与运行提供有益的参考.     

采集凝固热热泵系统的节能与环保预测

有效客观地评价采集凝固热热泵系统,对深入认识和加快该项技术的应用发展有重要意义.基于全年一次能源利用率及与单位水量节能评价体系,推导并定量比较了该系统与常规系统的节能与环保性能.预测结果表明,该系统的应用推广具有良好的节能与环保效益.     

余热回收式热泵干燥装置的设计与分析

为提高热泵干燥装置的节能效率,设计并研制了能够对干燥室排出的高温气体进行余热回收的热泵干燥装置,并对其进行了性能测试。采用可编程控制器对热风的温度、湿度和风速进行调节,并可对干燥室排出的废热进行回收利用。利用该热泵干燥装置对香菇进行的干燥实验表明:该热泵出风口温度可达65℃,干燥室内温度分布均匀;与电加热干燥装置相比,该装置的干燥时间可缩短5~7 h,每度电的处理量提高了2.3倍,并且提高了干燥品质。     

考虑热漏影响的热泵装置有限时间热力学性能

本文研究热漏对热泵装置最优性能的影响,导出存在热阻和热漏损失的定常态流不可逆卡诺热泵最佳供热系数与供热率关系,所得结果与仅存在热阻损失时的内可逆卡诺热泵供热系数供热率特性关系有量和质的区别。     

厨房余热回收热电热泵储水式热水器的研究

在热电热泵热力学分析的基础上,设计研制了一台用于回收公共厨房排气余热、容积为36L的热电热泵储水式热水器,该装置采用热管散热器对热电热泵冷、热端散热,在回收厨房余热的同时制取生活热水.针对该热电热泵储水式热水器,对其制热性能进行实验研究,结果表明:热电热泵冷、热端温差是影响热电热泵制热性能的重要因素:排气温度越高,热水温度越低,则冷、热端温差越小,制热系数越大.在此基础上,对热电热泵储水式热水器进行优化,并对样机的性能进行测试,结果表明:工作电压对热水加热时间影响较大,工作电压越大,加热时间越短;在电压20V时将热水从28℃加热到46℃,样机相比普通电热水器节省电耗30%以上.     

热功复合驱动热泵循环的敏感性分析

经热压缩再机械压缩后,对热功复合驱动热泵循环的性能进行了模拟及计算分析。在相同的能量输入前提下,比较了压缩式热泵与吸收式热泵并联循环与热功复合驱动热泵循环。在基本工况下热功复合热泵的性能系数、火用效率与热驱动系数分别提高了10.15%、12.24%和16.59%。以制热温度、制热量、性能系数、热驱动系数和火用效率等作为评价指标,将压气机压比ε、溴化锂稀溶液的浓度X对热功复合驱动热泵循环性能的影响进行了敏感性分析。研究表明:综合考虑热压缩与机械压缩的能耗分配、能源利用率等因素,将压比ε取1.3,溴化锂溶液的浓度X取0.622为宜。     

地表水源热泵技术在我国的应用前景分析

我国拥有极其丰富的地表水资源,可作为热泵的低位冷热源而加以利用.对全国17个典型城市的冬季十二月份地表水温进行了实测,均在2～5℃之间,指出地表水源热泵开发的关键技术是如何提取凝固热.对我国102个大中城市的地表水供应面积进行了调查统计,分别计算了这些城市的供应比例、平均供暖热需求指标、平均空调冷需求指标,并根据这三个参数对上述102个城市进行了类型化.数据表明:我国的地表水平均可为42.1%的市区傍水建筑提供低位冷热源.     

极端工况下直膨式多太阳能集热蒸发器并联热泵系统的实验研究

该文建立直膨式多太阳能集热蒸发器并联热泵系统的实验装置,分析在极端工况下,单个太阳能集热蒸发器的热性能和蒸发器阵列的整体热性能及其对系统运行的影响。结果表明在极端工况下,虽然A、B组蒸发器的吸热量存在差异,甚至A组蒸发器出口处制冷剂的过热度接近零,但是系统性能系数COP达3.69,所以蒸发器阵列的整体热性能满足要求;吸热量较多的蒸发器组,其出口处制冷剂过热度大,进一步验证了直膨式多太阳能集热蒸发器并联热泵系统是可靠的。     

升温吸收式热泵的分析

一、前言 许多工业过程,如石油化工、纺织、食品等行业,有大量废热排放出,这类废热是可以通过换热器或热泵装置回收重新加以利用。用换热器回收废热产生的热源温位低于废热温位,工业应用范围较窄。利用热泵如升温型吸收式热泵(吸收式热变换器)来回收废热,可产生温位较高的热能,其应用范围较广,且吸收式热泵主要以废热能驱动,不必消耗高品位能量,因此作为废热回收装置是吸引人的。     

深层地埋管换热器换热性能模拟及稳定性研究

以深层地源热泵地埋管换热器为研究对象,对其换热特性进行数值模拟和实验研究。建立考虑轴向地温梯度的深层地埋管换热器传热模型并进行模拟计算,通过示范工程现场测试数据验证该模型的正确性。对深层地埋管换热器换热的性能稳定性进行研究,发现深层地埋管换热器连续长期运行及间歇长期运行下换热性能基本稳定。当按不同运停比运行时,岩土温度恢复效果良好。研究结果表明深层地源热泵有较好的换热性能及运行稳定性,为深层地热能的开发利用提供了新思路。     

海水源热泵抛管式换热器管外传热特性研究

为给海水源热泵抛管式换热器的优化设计提供理论依据,通过计算流体力学(CFD)数值软件对该系统中的流动和传热过程进行数值模拟。结果表明,管内对流换热努谢尔特数Nui随抛管曲率比δ、无因次节距H_o的增大而减小;管外Nu_o随δ、H_o的增大而减小,而且δ和H_o对Nu_o的影响是复杂非线性关系。在一定模拟工况下,管外表面传热系数比管内小,热阻比管内大,换热器传热性能的决定性因素在管外,基于此,该文通过数值模拟拟合出适于南海岛礁海水源热泵抛管式换热器管外传热准则关联式。     

竖直U型埋管地下换热器的传热模型

以钻孔壁为界,将所研究的传热区域划分为土壤部分和钻孔内两部分.对于钻孔外土壤部分的传热过程,采用线热源理论建立非稳态模型进行分析讨论;在钻孔内,对一维模型和二维模型进行了对比,从而得出增强地下换热器换热的措施.     

利用第二类吸收式热泵回收地热余热的模拟研究

根据溴化锂第二类吸收式热泵系统的传热、传质平衡以及各部件的传热关系,建立了系统的稳态数学模型,分析了系统主要参数对系统性能的影响。提出了利用第二类吸收式热泵回收地热余热的方案;利用模拟计算得出了相应的设计参数。对第二类吸收式热泵系统的模拟分析以及仿真编写了软件,并且对设计参数下的机组系统进行了仿真模拟,以观察主要参数的变化对机组运行的影响。     

换热板形状对平板型吸收器传热性能的影响

主要针对换热板溶液侧的几何形状对吸收器性能的影响进行实验研究。在相同的条件下以光滑平板为比较对象，对开有纵向沟槽和横向沟槽(翅片)的各种换热板进行了比较实验。实验结果表明，在本实验的条件范围内，开有宽度为1mm的纵向沟槽换热板的性能较好，在液膜雷诺数为75时其传热系数是光滑板的1．44倍。     

单井回灌地源热泵地下传热数值模型研究

在空间上将单井回灌系统地下传热问题分为井内与井外两部分,通过有限容积法(FVM)分别建立了井内与井外传热的数值模型。利用该数值模型对单井回灌系统的一些重要参数进行了研究,发现热传导和热对流是单井回灌地热换热器的主要传热方式,凡是影响热传导和热对流的地质参数和系统参数都对换热器的传热性能有明显影响。此外,利用现场测试的数据验证了计算结果的有效性。     

空气-沙子移动床换热器传热特性实验研究

面向太阳能热发电系统,建立一种空气-沙子移动床换热器实验平台,对其在不同参数下进行传热性能的实验研究。并基于实验数据,利用线性回归拟合得到表观气固传热系数的关联式,其整个实验工况预测值与实验值的平均误差为3.57%。研究结果表明：较高雷诺数可提升空气-沙子移动床换热器的传热效能,空气进口温度为281 ℃时,空气-沙子移动床换热器的固相传热效能可达93.56%。当沙子流量不变时,沙子粒径的变化并不会大幅度影响空气-沙子移动床换热器的换热效果。     

利用热管强化吸附床内的传热传质

为了强化吸附式制冷吸附床内的传热传质，设计了利用高效传热元件热管作为内翅片的吸附床。在能量守恒关系和吸附平衡方程的基础上建立了吸附床的数学模型，并对此模型用数值方法进行了求解。求解结果表明利用热管元件可以显著的改善吸附床内的传热传质过程，缩短了吸附式制冷的循环时间，提高了系统的效率，该数学模型为吸附床的设计参数的选择和优化等提供了依据。     

地质结构分层中地埋管换热特性研究

依托徐州某工程场地,分析分层地质结构体中地埋管的换热特征,提出应考虑地层结构指导地埋管埋深,并研究进水温度、循环水流速、运行方式与分层换热量的变化规律。结果表明,地层分层研究在分析钻井埋管深度设计方面具有优势,换热性能好的地层受循环介质温度、流速的影响变化最为显著;间歇性运行能有效提高地层换热量,换热性能好的地层增益效果佳。