严寒条件CO2跨临界循环热泵优化技术

以严寒条件CO₂跨临界循环热泵系统为研究对象,采用涡流管技术与二级压缩技术对其进行优化,采用工程方程求解器(EES)软件建立四个热力学模型(单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环),模拟分析了性能系数(COP)、排气温度等参数随气冷压力、蒸发温度、过热度、级间压力的变化规律。研究表明气冷压力变化对严寒条件下优化系统的性能影响最大,在设定的压力变化范围内(7 MPa～12 MPa),单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环的COP变化幅度分别为74.40%、60.46%、110.38%、90.94%;涡流管技术在低压缩比条件下优化效果更佳,一定条件下,单级涡流管循环较单级循环COP可提高11.2%;二级压缩技术在高压缩比条件下优化效果更好,在最优气冷压力条件下,二级循环相较单级循环COP可提高18.2%,同时二级压缩技术可降低压缩机排气温度,使压缩机保持较高的等熵效率,且存在最优级间压力使得COP达到最大值。结果表明,当总压缩比不大、级间压力处于较低水平或者需要获取更高的第一级压缩出口温度时,通过改变涡流管参数调节过热度效果更好,与二级压缩技术...     

基于蒸汽压缩技术的热泵蒸汽系统热力性能分析

热泵蒸汽技术相比电锅炉及燃煤、燃气锅炉制取蒸汽,具有更高的一次能源利用效率,并且不产生CO₂和NO_x,符合我国节能环保发展战略。本文提出一种基于蒸汽压缩技术的热泵蒸汽系统,采用两级冷凝直接制取低压蒸汽,再通过蒸汽压缩升压至0.7MPa。并基于EES软件建立数值模型,分析冷凝温度T_cond、蒸发温度T_evap、经济器温度T_econ、喷气率β_g对冷媒压缩机功耗W_refri、蒸汽压缩机功耗W_vapor和系统能效系数COP的影响。结果如下：基于蒸汽压缩的热泵蒸汽系统,制取165℃的饱和蒸汽,在T_evap为50℃、T_cond为93℃时,系统COP为2.996,制取1t蒸汽消耗功率仅为247kW·h;系统COP随T_evap的升高逐渐增大,但是T_evap的升高需要更高的热源温度;蒸发温度不变时,系统存在最佳的T_cond、中间冷却温度T_econ和喷气率β_g,当蒸发温度T_evap为50℃,最佳冷凝温度T_cond为93℃时,最佳经济器温度T_econ为65℃,最佳喷气率β_g为0.13。     

新能源技术在华南地区应急科技装备中的应用潜力分析

应急救援的能源保障与当地环境和应用场景密切相关,新能源技术的就地取材、高效转化和原位供能等特点将为应急科技装备和相关人员的能源保障提供新的选择.本文以典型应用场景为技术案例,结合华南地区的新能源资源条件和应急救援场景的能源需求,分别对近岸岛屿、南海海洋、偏远山区和无人飞行器等场景进行分析,探讨新能源技术在应急保障领域的...     

耦合太阳能集热的MVR蒸发结晶系统性能分析

针对高浓度含盐废水蒸发结晶过程中机械式蒸汽再压缩（mechanical vapor recompression, MVR）系统能效显著降低等问题,提出耦合太阳能集热的MVR蒸发结晶系统,并基于数值模型对系统关键运行参数进行了仿真分析。结果表明：针对质量浓度为2%的NaCl废水,耦合太阳能集热的MVR蒸发结晶系统压缩机耗功显著降低,系统性能系数 （coefficient of performance, COP） 达到24.96;随蒸发器浓缩倍率由4升高至12,压缩机耗功增加71.5%,集热面积减少72.9%;低压闪蒸有利于降低系统温度并提高物料处理量,但压缩机耗功随之增大。     

脱硝系统新型涡流喷氨混合装置流场数值模拟

SCR脱硝系统的性能取决于进入脱硝反应器的氮氧化物与还原剂氨气混合的均匀程度和烟气速度分布。提出了一种新型的涡流喷氨混合装置,并对其流场进行了三维数值模拟。分析表明,涡流喷氨混合装置能够使进入第1层催化剂的烟气与氨气均匀混合,催化剂入口截面氨气浓度偏差小于10%,混合效果良好;在2个烟道转弯处等距离布置4块导流板,反应器上部等距离布置11块导流板后,烟气速度场达到偏差小于15%的设计要求,因此该新型涡流喷氨混合装置完全能够替代传统的喷氨格栅。     

主动防护的锂离子电池内短路概率估算

锂离子电池内短路引起的热安全问题,是影响其进一步发展的关键问题。提出一种预测内短路发生概率的主动防护方法,通过建立内短路概率估算模型,利用蒙特卡罗法计算概率,并分析不同因素对内短路发生概率的影响。结果发现：（1）离子电导率对发生内短路概率有较大影响。循环次数为3 500次且温度为10℃时,当离子电导率分别为参考值的1倍和2倍时,内短路发生概率分别为70.6%和30.8%。（2）必要锂枝晶体积越大,则发生内短路的概率越低。（3）通过概率估算结果可建立安全区间。相对安全区间和危险区间,其分界线类似弧线。研究结果可为主动规避内短路提供新思路。     

LiFePO_4动力电池热物性测定及温升特性研究

温度是影响Li Fe PO4动力电池性能、安全及寿命的重要因素。电池热物性参数的测定及其温升特性的研究是电池热管理设计中的重要一环。通过实验测定了额定容量20 Ah的方块Li Fe PO4动力电池单体的比热容、生热速率、导热系数等重要热物性参数;并研究了强制风冷条件下,风速对电池在1 C、2 C、3 C电流倍率下的温升特性。电池热物性测定及温升研究将为电池散热设计提供重要的理论依据。     

纵向涡发生器强化换热特性的研究

采用热质比拟萘升华技术对2种翼形涡流发生器的对流换热特性进行实验研究。在实验雷诺数范围内,分别测量了三角形翼和矩形翼2种涡发生器在30、60和90°不同迎流角下的对流换热特性,得到了平均和局部对流换热实验曲线,并用场协同理论进行了换热机理分析。研究结果表明,在矩形通道内安装翼形涡发生器有利于强化传热,局部强化幅度可达50%,旋涡附近的强化效果最为明显;在实验雷诺数范围内,迎流角对翼形涡发生器对流换热特性有显著影响,最佳迎流角在60°左右。     

三角形涡发生器对流换热特性的实验研究

采用热质比拟萘升华技术对三角形涡流发生器的对流换热特性进行了实验研究,得到了平均和局部对流换热系数。实验结果表明:(1)在矩形通道内安装三角形涡发生器有利于强化传热,强化幅度为10%~30%;(2)在实验雷诺数范围内,冲击角对三角形涡发生器对流换热特性有显著影响,并且存在一个最佳迎流冲击角60;°(3)几何尺寸是重要影响因素,随高度的增加,对应的Nu数也随之提高。     

挤出机螺槽内物料温度分布的实验研究

将热电偶置入销钉挤出机的改造后的销钉内,从而测量了挤出机螺槽内物料的温度分布。由所得实验结果讨论了物料温度变化的原因及其影响因素,并对实验误差进行了详细分析,最后就实验方法和温度测量方法给出改进措施。