汽-气凝结液膜分布及换热特性的研究

基于双膜理论和边界层理论建立了水平管外汽-气层流凝结液膜厚度的数学模型.以水蒸汽-空气为例进行了计算,通过与相关文献进行比较验证,能反映汽-气凝结的换热特性.计算结果表明,沿管壁向下,液膜厚度逐渐增大,总传热系数逐渐减小,变化梯度均逐渐增大;若气膜分离,液膜厚度突增,换热系数有所增大,凝结换热强化.总传热系数随壁面过冷度减小而增大,随水蒸汽浓度减小而减小,随主流流速增大而增大.     

圆形微肋阵肋间距对换热及流动特性数值分析

由微肋阵构成的换热器是解决大规模集成电路存在热障问题的装置。基于CFD软件,对3种不同肋间距的圆形微肋阵进行模拟计算,分析了在不同质量流速和热流密度时肋间距对换热和流动特性的影响,并得到最佳的肋间距。结果表明,出口干度与热流密度和肋间距成正比,与质量流速成反比。压差与热流密度和质量流速成正比,与肋间距成反比。相同工况下,肋间距越大的微通道换热系数越大,但壁面温度越高;肋间距的减小最大可使出口干度减小15.03%,压差增大38.01%。在综合考虑换热和流动特性的情况下,最佳肋间距为1.2 mm。     

小麦秸秆燃烧过程中碱金属释放特性

生物质作为可再生洁净能源,在中国能源结构中将占据越来越重要的地位。生物质中碱金属元素(主要是K)含量丰富,是生物质灰的主要成分。由于碱金属无机盐(如KCl)具有较低的熔点,因此生物质内碱金属极易在燃烧中释放,此特性给生物质能源的开发及利用带来了严重的技术安全问题。在生物质燃烧过程中,部分碱金属灰分气态释放后,易于凝结、吸附并沉积在锅炉炉膛受热表面,造成玷污、结垢及积灰等问题,严重影响锅炉的换热,甚至造成腐蚀。因此,研究生物质燃烧过程中碱金属元素的释放规律及机理,将为我国生物质的清洁高效利用提供有力的理论支持,具有较好的社会经济及学术意义。以小麦秸秆为试验对象,研究生物质燃烧过程中碱金属的释放特性,通过水平管式炉及XRD、SEM-EDS等检测手段,研究了燃烧温度400～900℃碱金属的释放特性。结果表明,碱金属K主要以水溶性形式存在,碱土金属Ca、Mg主要以醋酸铵溶及水溶性形式存在。水溶性K主要以KCl、KNO_3、K_2SO_4和K_3PO_4的水合离子或晶体存在。燃烧过程中,400℃内主要释放有机K及少量无机K,400～600℃时,K释放主要以KNO_3的无机K为主,600℃以上时主要以KCl和KNO_3释放。碱土金属Ca和Mg会形成较稳定的化合物,不易释放。通过对灰渣表面元素富集状况分析可知,K与Cl含量同步变化:600℃内,K与Cl含量同步增长,主要因为有较多碱金属化合物以KCl的形式析出;高于600℃时,灰渣表面K与Cl含量减少,主要因为KCl与SiO_2等发生反应或直接以KCl的形式释放。     

热电成本分摊之乏热分配法的研究

热电联产是一种行之有效的节能措施。然而,我国目前普遍存在着供热亏损的问题,这严重地阻碍了热电联产事业的发展,因此制定合理的热价体系已迫在眉睫。通过建立了一个新的热电分摊比计算式,在热电之间合理地分摊了供热中的乏热量,充分考虑了热电厂和热用户的利益。同时利用本方法进行了实例计算,并与其它几种方法计算的结果进行了比较,结果表明:利用该方法分配热电厂和热用户的利益是比较合理,能够充分调动两者的积极性,促进了热电厂热经济性的提高。能够为热电厂供热定价提供合理的理论基础,是一种行之有效的方法。     

周围建筑物对间冷塔换热性能的影响分析

火电厂间接空气冷却塔(间冷塔)除受环境风速影响外,其周围的建筑物对其换热性能也有一定的影响。以某电厂600 MW间接空冷机组为研究对象,为有效提高间冷塔的换热效率,建立了间冷塔几何及数值计算模型;采用Fluent软件中多孔介质模型和Heat Exchanger Model模型,通过数值计算分析了不同环境风速对间冷塔换热的影响;对间冷塔周围有建筑物和无建筑物时的换热性能进行了对比分析。结果表明:无环境风时,间冷塔周围有无建筑物对塔换热性能无影响;有环境风时,间冷塔周围有无建筑物的换热性能都随风速的增大先减小后增加,但是两者的最小值不同,无建筑物为12 m/s,有建筑物5. 5 m/s;建筑物对大风情况下间冷塔的换热性能改善效果显著。     

水电站地下厂房内源振动数值计算模型的研究

以呼和浩特抽水蓄能电站地下厂房为例,建立了考虑不同范围围岩的水电站地下厂房三维动力有限计算模型,分别在不同频率的内源动荷载作用下系统分析了围岩范围对水电站地下厂房动力特性的影响.计算结果表明,该模型的建立考虑一定范围的围岩是合理且必要的,可为水电站建模提供借鉴.     

生物有机肥的研究与应用效果分析

针对城市污水处理厂污泥含有作物生长所需的氮、磷、钾等营养成份和大量有机质。可以充分利用到农业生产中的实际情况，本文提出了采用特定的微生物菌群，以污泥为微生物能量物质生产生物有机肥的新技术，田间实验表明，制成的生物有机肥有较好的增产效果。并可以改善土壤结构。提高土壤的肥力．     

翅片管外有机工质TFE凝结换热特性研究

翅片管外有机工质换热特性（凝结换热系数及液膜热阻）影响冷凝器的换热性能。理论模型基于努谢尔修正膜理论,为提高计算精度,将翅片管沿管周向划分有限个微元角,建立各个微元角内翅片侧壁和翅片间基管处的层流膜状凝结换热模型,迭代求解各个微元角内的壁面温度,根据各微元角壁面与饱和蒸汽温差,推导翅壁面及翅间基管上的液膜热阻和换热量,最后求解管子平均换热系数。管壁温度随圆周角θ增大而减小;翅壁及基管上液膜热阻随圆周角θ增大而增大;基管上液膜热阻大于壁面上液膜热阻。与实验值比较,理论模型计算精度高于积分解法计算值。     

1000MW机组热力设备的热经济学分析

基于热经济学结构理论,对1 000MW机组进行了炯分析和热经济学建模.利用PowerBuilder9.0语言编制的程序计算了(火用)损、(火用)效率、炯损失系数、单位炯成本及单位热经济学成本等参数,得到了不同设计工况下各组件(火用)损、炯效率及(火用)损失系数的变化规律;计算了100％ THA设计工况下各组件的产品单位(火用)成本及有无非能量费用时组件的单位热经济学成本,并指出了对热力设备进行改造的方向,找到了机组设计环节的缺陷.结果表明,能量成本与热经济学成本比值大的设备,应侧重于技术改造,反之要适当降低非能量费用.     

汽-气液滴形管与圆管外凝结换热的研究

为了研究管型对汽-气凝结换热的影响和强化汽-气凝结换热过程,建立了汽-气在液滴形管与圆管外凝结换热所形成的气液膜的厚度及换热系数沿管壁分布的综合数学模型。通过有限差分的方法,以天然气燃烧产生的烟气为例对两种管型进行了计算比较。在有效换热面积相等的情况下,与圆管相比,液滴形管上半部分管径小,压力梯度大,有利于排液,下半部分表面曲率大,亦有利于排液;液滴形管表面形成的气膜薄,液膜亦薄,珠状凝结区域大,液珠尺寸小,凝结换热系数大;液滴形管对显热传递亦有一定的强化作用。通过实验对计算结果进行了比较验证,结果表明该模型亦适用于椭圆管和其它汽-气混合流体种类。