建筑节能窗传热维数的数值分析

为准确了解建筑节能窗的传热特性,采用数值模拟方法对典型节能窗的玻璃系统和窗框系统传热维数进行分析。结果表明:玻璃系统为一维传热过程,水平窗框系统为二维传热过程,竖直窗框系统则为三维传热过程。在竖直窗框系统中三维传热模拟结果与二维传热模拟结果相差6%以上。     

墙体对窗户传热特性影响的数值分析

为分析墙体对窗户传热特性的影响,本文采用数值分析与实验研究相结合的方法,分别计算了有无墙体,不同的窗户安装位置、墙体导热系数以及墙体厚度等情况下整窗传热系数。结果表明:在所有工况下,考虑墙体影响后整窗传热系数均增大。窗户的安装位置从墙内侧移到墙外侧时整窗传热系数增加率从2.91%增加到6.21%;随着墙体导热系数的增加整窗传热系数的增加率从4.51%增加到5.56%;墙体厚度对整窗传热系数的影响不大。     

基于生命周期的土壤源热泵系统CO2减排效果评价

基于生命周期理论,分别对土壤源热泵系统和溴化锂冷水机组/集中供热系统的CO2排放量进行计算,采用CO2回收期和减排量两个指标对土壤源热泵系统进行减排效果评价。计算结果表明,在建造阶段,管井钻探、热泵机组、聚乙烯管和置换土壤的CO2排放量分别占CO2排放总量的47%、31%、17%和5%。管井钻探过程在CO2排放总量中占主要地位,它具有减少CO2排放量的最大潜力。建造阶段土壤源热泵系统比溴化锂冷水机组/集中供热系统增加CO2排放量为224t,运行阶段土壤源热泵系统减少CO2排放量为237t/年。在整个生命周期(20年)内,土壤源热泵系统的CO2回收期为0.95年,减排量为4745t。     

夏热冬冷地区供暖基准温度的影响因素分析

为研究气象参数、窗墙比以及建筑朝向等因素对夏热冬冷地区供暖基准温度的影响,采用Energy Plus能耗模拟软件,选取成都等8个夏热冬冷地区典型城市,分别计算了室外干球温度、太阳辐射强度、窗墙比和建筑朝向等不同模拟工况下的供暖基准温度,确定了夏热冬冷地区供暖基准温度的大致范围。结果表明:窗墙比和建筑朝向对供暖基准温度影响较小,相同城市不同模拟工况下供暖基准温度的波动范围最大为0.5℃;太阳辐射强度对供暖基准温度的影响较大,重庆地区由于太阳辐射强度最弱,其供暖基准温度最大,成都次之,上海最小;若太阳辐射强度相差不大,而室外干球温度相差较大时,室外干球温度较低者供暖基准温度较小;不同城市的供暖基准温度波动范围为14.6~16.4℃。     

方形蓄热单元内铝铜合金熔化和凝固特性数值模拟

对中心带有恒温换热圆管的方形蓄热单元内铝铜合金的熔化和凝固过程进行数值模拟,研究相变材料(PCM)的熔化和凝固特性以及蓄热单元宽高比对PCM熔化和凝固特性的影响,并探讨蓄热面积系数对蓄热单元最佳宽高比的影响。结果显示,对于中心换热管直径为20mm、横截面积为6400mm~2的方形蓄热单元,PCM的熔化和凝固时间均随宽高比的增加呈现先缩短后增长的变化趋势,且当宽高比为1.56时,PCM的熔化时间最短,定义其为该潜热蓄热量条件下蓄热单元的最佳熔化宽高比;当宽高比为1.00时,PCM的凝固时间最短,定义其为方形蓄热单元的最佳凝固宽高比。此外,当蓄热面积系数增加时,蓄热单元的最佳熔化宽高比出现增大趋势,而最佳凝固宽高比保持不变。方形蓄热单元的宽高比应结合实际应用条件进行合理选择。     

基于TRNSYS的空气源热泵辅助太阳能热水系统优化研究

为实现空气源热泵辅助太阳能热水系统中关键参数的优化匹配,基于TRNSYS动态模拟平台建立完整的空气源热泵辅助太阳能热水系统模型。以系统生命周期成本为目标函数,以集热器面积、集热器倾角、水箱容积及热泵功率为优化变量,借助GENOPT软件调用Hooke-Jeeves算法对系统各变量进行同步优化,并对各优化变量进行敏感性分析。以西昌市某学生宿舍的空气源热泵辅助太阳能热水系统为研究对象进行优化。研究结果表明,优化后的COPsys普遍提高,系统性能得到明显改善,系统全年运行费用缩减,全年节电率高达9.11%。并在此基础上提出关键参数的推荐匹配原则:单位集热面积水箱容积为70 L/m~2,单位集热面积热泵功率为60 W/m~2,最佳集热器倾角为φ-6°(φ为当地纬度)。对空气源热泵辅助太阳能热水系统进行设计时,可依据以上匹配原则对热泵功率、集热器面积、水箱容积、集热器倾角按照先后顺序进行优化。研究结果可为空气源热泵辅助太阳能热水系统的优化设计提供理论依据。     

关于热工教学中的一些教学法尝试和体会

热工基础课程是一门概念多、公式多、且公式表达形式及使用条件多变的课程,为了避免学生死记硬背公式和概念的僵硬学习方法,教师在教学中应采用换位思考的方法,如果自己是学生,在初次学习本门课程时可能会有哪些困难,然后在教学中想方设法帮助学生解决这些困难。将我们在这方面做的一些尝试和体会介绍给大家,希望与各位同行切磋交流。     

合成气一步法制二甲醚催化剂的研究

在Cu-Zn-Al甲醇催化剂制备工艺的基础上,研制出了合成气一步法制二甲醚催化剂。经过实验室试验、评价,确定的最佳工艺条件为压力3．0-4．0 MPa、温度260-290℃、空速1 000-1 500h-1、合成气中H2 体积分数70％-80％、CO体积分数6％-8％、CO2体积分数4％-5％,在该条件下CO转化率大于85％,二甲醚选择性大于90％,二甲醚的收率达65％以上,催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。     

搅拌设备设计的几点体会

从搅拌轴的支承条件、轴承间最佳距离的确定以及搅拌轴的稳定器等几个方面讨论 ,分析了其对搅拌设备设计的影响 ,并提出了相应的措施和方法。     

相变材料与热边界相对位置对环形单元熔化传热影响规律的数值分析

在保证相变材料质量与加热面尺寸一定的条件下,分别设计外环加热与内环加热2种环形相变单元,采用焓-多孔介质模型对相变传热过程进行模拟,并通过实验验证该文数值计算方法的正确性。在此基础上,针对22种单元进行65、75、85℃这3种定壁温边界下的数值模拟,对其熔化速率和典型位置温度进行对比分析。研究结果表明:在3种温度边界条件下,外环加热单元与内环加热单元熔化分数随时间变化曲线均存在交点,随温度的升高熔化分数交点分别为90%、88%及84%。在交点以下,内环加热设计方案中的相变材料融化更快,在交点以上则结果相反。边界温度升高对外环加热单元底部相变材料温升影响最大,其在相变材料完全熔化时间上优势更明显。