基于正交试验法的喷水室热交换效率影响因素分析

针对喷水室的通用热交换效率,通过大量的实测数据确定了靶式喷嘴喷水室的主要影响因素为空气质量流速、喷水压力、喷嘴孔径和喷嘴间距。设计正交试验得出这4个因素的影响程度并得出其最佳组合。由多元回归方程验证了正交试验法的可信度。     

公共建筑开式冷却塔过渡季节供冷适宜条件分析

为评价冷却塔在过渡季节或冬季非额定工况条件下的热湿交换性能,基于冷却塔的基本热湿交换原理,以开式横流湿式冷却塔为研究对象,重点分析了室外空气湿球温度ts1、冷却塔进口水温tw1及水气比μ等因素变化对冷却塔全年运行热湿交换性能以及冷却塔冷却能力偏离额定工况的影响规律;并分析讨论了北京、南京、西安、重庆地区冷却塔过渡季节(冬季)供冷运行的适宜条件。     

上海地区住宅建筑布局对室外风环境的影响分析

建筑布局是住宅小区室外风环境的重要影响因素之一,为研究不同布局在不同季节工况下对风环境的影响,本文建立了3种不同布局形式的典型住区模型,基于上海地区的气象数据,利用Windperfect软件进行数值模拟分析,得出各季节下点式布局通风性最佳,其次是行列式,围合式最劣,夏季及过渡季节的人行区域风舒适性也遵循上述规律,但冬季点式布局的局部区域风速过大,风舒适性低于行列式,相关成果可为建筑设计提供参考。     

集中式空调系统一,二次回风冬季工况需热量分析

本文对普通集中式空调系统一、二次回风方式的冬季工况需热量进行了分析研究，分析结果表明，对于蒸汽加湿的一二次回风系统，两种空气处理过程冬季工况所需要的加热量相同，冬季工况采用二次回风方式没有经济意义，反而增加了空气处理和系统以节运行的复杂性。对于采用喷水室绝热加湿的一二次回风系统，在室外空气焓值ｉｗ≤ｉｗ１的阶段内，两种回风方式的加热量相同，当室外空气的焓值ｉｗ＞ｉｗ１时，二次回凤方式可节省部分再热量，但由于二次回风方式的机器露点比一次回风方式的机器露点低，使冷冻机开启时间比一次回风方式早，用人工冷量作为节省部分再热量的代价，因此，以温湿度耍求为主要目的的空调系统冬季工况不宜采且二次回风方式。     

中央空调冷却水温度改造方案

结合我院中央空调运行实际情况,对如何解决过渡季节和冬季冷水机组运行时冷却水温度过低的问题进行了分析与研究,并提出采用板式热交换温度自动控制系统,以提高冷却水温度的方案,保证了空调机组在过渡季节和冬季正常运行.     

上海某公共展厅自然通风模拟研究

采用正交试验设计的方法和CFD模拟技术考察在过渡季节,中庭两侧门是否关闭,来流风向以及来流风速大小这三个因素对室内气流组织的影响;研究最不利工况自然通风条件下的室内气流组织分布;对自然通风的时间尺度节能率进行了评估。结果发现在过渡季节,对于室内气流组织,中庭两侧门是否开启和来流风速的影响力相当,而来流风向影响最小。即中庭两侧门打开,来流风与通风口垂直时的自然通风效果最好;中庭两侧门的打开对充分利用室外空气消除室内负荷,延长自然通风时间,提高室内舒适度和空气品质具有重要意义;正常情况下,全年至少有三分之一的时间可以实现自然通风,自然通风状况良好。     

高效节能喷水室研究——新型喷嘴研制及其应用

本文介绍了笔者研制的一种高效节能防堵型喷嘴(PY-Ⅰ型)以及采用这种喷嘴的几种喷水室在纺织空调中的实际运行效果。试验与实测结果表明:PYⅠ型喷嘴具有喷雾角度大,雾化效果好,可在较低的喷水压力下(0.6～0.8bar)成雾等特点,而使用这种喷嘴的喷水室,其热质交换效率明显提高,节能效果明显,维护管理简化,经济效果和社会效益显著。     

填料式喷水室中铝箔填料段的实验研究及性能分析

本文通过实验对比,回归分析等研究方法,以填料式喷水室中铝箔填料段作为研究对象,通过对铝箔金属填料的最佳淋水密度、铝箔填料的加湿和风速效率关系等多方面研究,得出在一定的风速条件下的最佳淋水密度和传热传湿效率。并对实验数据做了图像的回归分析,得出近似的函数关系。同时填补了金属(铝箔)填料在高风速范围内的性能研究空白。     

城市地下道路水幕系统挡烟效果研究

为使水幕挡烟效果定量化,通过理论分析构建以水幕动量比R、挡烟效率η为基准的水幕系统参数。采用FDS对5、10、15MW火灾规模下,不同喷水强度和纵向风速下50个工况进行模拟计算。结果表明：R越大,挡烟效率越低;三种火源功率下最佳有效挡烟动量比分别为4.35×10³、2.44×10³、2.10×10³,并从微观上（流场）验证了水幕挡烟的有效性;得到三种火源功率下,最佳喷水强度分别为2.0、2.0、2.5L/(m·s),且水幕喷水强度增大,降温效果提高,但隧道能见度降低,挡烟效果减弱。     

深井水喷淋处理中喷水系数的确定

针对目前国内煤炭生产工作面高温问题,探讨了深井水用于夏季降温、冬季加热的可行性和经济性;采用双级喷水室可以充分利用矿区深井低温水资源,实现夏季通风降温,并且能够解决北方地区冬季加热问题;在喷水室设计中,作为表征系统水量和风量之间比值的重要参数——喷水系数,不仅直接决定空气的终态参数,而且对取水回灌井数量、水系统设计、系统初投资及运行经济性等问题具有重要影响;通过喷淋室的热工计算,分析了不同喷水系数下被处理空气终态温度的变化范围和冬、夏季喷水系数的确定方法,并提出了参考取值,为利用天然冷(热)源实现夏季降温、冬季加热技术的推广应用和系统设计提供参考。     

Study of the critical velocity in tunnels with longitudinal ventilation and spray systems

Based on the Froude similarity law, a small-scale tunnel model (1/14) was built based in this study to investigate critical velocities of tunnels. Critical velocity is the minimum air velocity required to resist the spread of smoke from a fire upstream in a tunnel. A set of experiments was conducted to investigate the critical velocities under different experimental conditions by varying the heat release rate of the fire, ambient temperature, operating pressure and arrangement of the nozzles. The results of the tests with no spray indicated that the ambient temperature has little impact on the critical velocity. Moreover, based on the dimensionless analysis method, a new correlation was established to predict the critical velocities in the tunnel without Water spray-based Fixed Fire Fighting Systems (WFFFS). The accuracy of the correlation was illustrated by the results of the present tests and a number of tests on different scales published by other scholars. Furthermore, 60 tests with WFFFS activation were carried out. The results show that the critical velocity is significantly reduced after the water spray discharged from the nozzles. The maximum reduction of the critical velocity is approximately 31%. The reduction of the critical velocity strongly depends on the number, positions and operating pressures of the nozzles. The mechanisms of the reduction of the critical velocity caused by spraying were discussed. The cooling effect of the water droplets on hot gas is not the only mechanism for decreasing the critical velocity caused by spraying. Spraying increases the inertial force of the longitudinal airflow and is the other mechanism for the reduction.     

地铁用间接蒸发冷却器换热性能影响因素

为解决地铁站冷却塔设置难题,提出了一种采用低速电机驱动旋转布水装置的间接蒸发冷却器,在两种布置方式下,对其换热性能进行了单因素实验,并运用正交实验法对较优布置方式下影响换热器换热的因素进行了分析。结果表明:两种布置方式下,喷嘴与蒸发冷却器的间距、两组换热管束间距均存在最佳值,喷嘴双侧旋转布水优于单侧旋转布水;换热器平行气流布置且喷嘴双侧旋转布水为较优布置方式,此时,换热器换热量随喷水量、转速、空气速度、冷却水进口温度的增加以及喷水温度、空气温度的降低而增大,其中,冷却水进口温度对换热器换热影响最为显著,其他因素对其换热的影响从主到次顺序为:喷水量、空气温度、空气速度、喷水温度、转速、冷却水流量。     

关于声测中声速异常值判定的探讨

对用声波透射法对混凝土灌注桩进行桩身结构完整性检测时声速异常值的判定进行了深入探讨,指出声速异常值不能单纯通过计算来判定,除了要看声速临界值外还应分析管距对声速值的影响,以保证基桩检测的准确性。     

脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究

脉冲袋式除尘器清灰时,传统等孔径喷吹管各喷口喷气量的不均匀,将导致沿喷吹管方向滤袋清灰效果不同,清灰效果差。本文针对等孔径喷吹管喷吹过程,利用CFD软件进行非稳态模拟,得到了喷吹充分发展时刻的管内气流速度、静压分布,以及喷吹管各喷口的气体质量流量。最后用修正方法对喷吹管喷口尺寸进行优化设计,提高了喷吹气流均匀性,为脉冲袋式除尘器喷吹系统的改进提供了理论依据。     

环形通风口参数对圆形煤仓气体和粉尘运移的影响

摘 要：根据通风安全理论与基于组分输运模型的CFD方法,探讨圆形煤仓通风安全特性及合适的性能评价指标。以100 m直径圆形煤仓为例,研究环形通风口开口方式、位置及几何尺寸等因素对煤粉尘和气体分布和运移特性及去除效率的影响规律,得到最优的通风口设计参数。研究结果表明：单环形开口情况下,通风口由水平改为侧向,可改善内部环境,提高煤粉尘和有害气体的去除效率,推荐侧向环形通风口高度为2 m;在穹顶中部增设环形开口,能够有效减少煤仓上方30~35 m高度处的悬浮污染物量;双环形开口最优位置分别为15,31 m,可使煤仓内部大部分区域粉尘质量浓度低于10 mg/m3,CO2气体质量浓度低于30 mg/m3;排污效率最高均接近80%。研究成果可为超大空间圆形煤仓通风安全设计提供参考。     

固定式压缩空气泡沫系统单喷头喷洒特性及灭火效能

对5 种典型结构喷头进行了单喷头喷洒压缩空气泡沫和纯水试验,对喷洒介质在底面上的密度分布以及喷洒的泡沫25%析液时间进行比较分析。研究发现,喷头结构类型和流动参数都会影响泡沫析液特性,喷头内部旋芯会使泡沫稳定性降低;下垂式水喷头的底面分布均匀性较好,而扰流喷头和两种七孔喷头的底面分布均匀性相对较差,且下垂式水喷头和扰流喷头在更高的压力和流量条件下的底面分布均匀性降低;同时,压缩空气泡沫系统的喷头选型可以在一定程度上参考相应喷头的喷水特性。选用最优性能参数喷头,建立火灾模型,开展固定式压缩空气泡沫系统全尺寸变压器热油火灾试验,验证喷头与固定式系统的适配性。     

特高压换流变压器泡沫喷雾灭火系统失效分析

模拟不同数量喷头掉落下的冷喷试验,考察泡沫喷雾灭火系统受爆炸冲击、高温炙烤等特殊因素的影响,对特高压换流变压器泡沫喷雾灭火系统进行失效分析。结果表明,喷头工作压力、有效喷雾量和覆盖范围受掉落喷头占比影响显著,当掉落喷头占比超过20%时,喷头工作压力和有效喷雾量均低于标准要求,喷雾射程下降,喷雾范围缩小,无法形成全覆盖;喷头掉落后喷射的水柱有引发火灾扩大的风险;通过提高供液流量进行增强的方案仍会形成灭火盲区,满足不了灭火需求。     

The design of a general purpose fire-fighting jet and spray branch

The results of research into the factors governing the performance of water jets from hand-held equipment are presented with the aim of incorporating an optimised jet-forming section into a general purpose jet and spray branch. Maximum effort was concentrated on deriving optimum performance from prototype nozzles having lower contraction ratios because these could perform efficiently when fitted to a supply pipe or branch of reduced diameter. This feature would allow an independent spray-forming section to be added without prejudicing the basic requirement that all hand-held equipment should be as light and as compact as possible.Performance figures for jets were derived by measuring water flow rates both at the nozzles and at a target positioned downrange in wind-free conditions. The effective performance of fire-fighting equipment is most critical when large jets need to be used at or near the limits of their useful ranges. In these circumstances up to 84% of the water leaving a conventional nozzle may be lost in the form of spray before the jet reaches the target. An improved nozzle was made which reduced this wastage to 79% representing an increase of about 30% of the nozzle discharge being effectively used.The significant profiles for the improved nozzle-branch system are dimensionless and may therefore be of interest to people involved in larger-scale operations such as offshore work.     

圆形顶管的内力计算探讨

本文详细地探讨了柔性管道（钢管、玻璃纤维增强塑料夹砂管）、刚性管道（钢筋混凝土管）顶管的受荷种类及内力分析,给出各组荷载作用下的内力（弯矩、轴力）计算式,可供工程设计使用。文中明确指出,圆形顶管管体为土层介质中的自由变形圆环结构,不存在120°支承角支座。     

Effects of Ventilation and Water Spray in a Model-Scale Tunnel Fire

At the present time, eight new long tunnels are currently being constructed in Taiwan and plan to utilize sidewall sprinkler nozzles to conduct fire protection. To explore the effect of ventilation and water spray on tunnel fires, this research used a 1/5.5 model scale tunnel to perform experiments, while using a heptane oil pan of 0.45 m diameter as the fire source. Under five different ventilation velocities, the cooling effects of water spray on tunnel fires was discussed while controlling the water density at 2.3 mm/min. The critical velocity without water spray was 1.24 m/s, which fits empirical equations by past research. Under a ventilation velocity of 0.87 m/s, the smoke backlayering would be 2 m without water spray, while none was present with water spray. Overall quantitative analysis shows the significance of water spray in affecting backlayering, and it can be acknowledged that water spray can prevent backlayering from larger fires under the same velocity. This research used visual and temperature measurement methods to determine the location of backlayering, and it is recommended that maximum temperature gradient be used in future research as the basis for smoke backlayering location.