基于CFD的湿帘冷风机-纤维风管精准送风系统在牛舍应用的参数优化研究

为了探究湿帘冷风机-纤维风管精准送风系统在夏季牛舍的通风降温效果,试验采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟和现场测量的方法,通过测量温度、湿度和风速,运用等价温度指数(equivalent temperature index,ETI)评价牛只舒适度,比较了夏季湿帘冷风机-纤维风管精准送风系统与扰流风机通风系统对牛舍内气流组织与热环境分布的影响,并提出优化方案。结果表明:现场验证与模拟参数误差在10%以内,符合预期。湿帘冷风机-纤维风管精准送风系统在出风袖口直径为12 cm时能够得出最适温控程式,具体为34℃时出风风速7 m/s,33℃时出风风速6 m/s,32℃时出风风速5 m/s,31℃时出风风速4 m/s,30℃时出风风速3 m/s,26~29℃时出风风速1 m/s,温度在25℃及以下时不用通风。当纤维风管末端~始端直径为50~75 cm时,其风速均匀度最好。在相同通风量情况下,湿帘冷风机-纤维风管精准送风系统在整个牛舍环境中气流均匀性和对单头牛的降温效果比扰流风机通风系统更好。说明湿帘冷风机-纤维风管精准送风系统有利于解决夏季牛舍防暑和通风的问题。

冷链运输车空调冷风机运行自适应PID控制方法研究

冷链运输车空调冷风机运行环境复杂,导致传统的比例积分微分(PID)控制过程难以准确设定控制参数。为解决这一问题,设计冷链运输车空调冷风机运行自适应PID控制方法。首先,通过分析冷链运输车空调冷风机工作过程,选取多个控制参数,以降低复杂度。然后,设计基于自适应PID控制器的控制模型,以送风温度和送风压力作为控制量,将冷、热水流量及风机转速作为被控制量,求解控制量和被控制量的传递函数。最后,根据传递函数与期望值间的耦合关系,对控制分量的增减进行调整,以实现冷链运输车空调冷风机运行的自适应PID控制。试验结果表明,该方法能够使冷链运输车内温度保持稳定。该方法控制精准度高、鲁棒性强、实用价值高,可以确保货物在整个冷链运输过程中的质量和安全。

冷库冷风机融霜方式对比分析

阐述用于冷库冷风机融霜的热气融霜、水冲霜、电热融霜的工作原理,在相同运行工况下,从初投资、运行成本、融霜效果等方面进行对比分析。结果表明,电热融霜冷风机初投资最低,约为热气融霜的60%,水冲霜的80%;热气融霜冷风机运行成本约为电热融霜冷风机的40%~50%,水冲霜冷风机的1.2~1.4倍;水冲霜融霜效果最好。最后针对不同类型冷库冷风机给出融霜方式的建议。

LNG生产装置空冷风机的故障分析及应对措施

通过对液化天然气(LNG)生产装置在用的空冷风机机械结构组成和近年来运行中频繁出现的故障,进行系统分析,针对故障,提出应对措施,以提高运行稳定性,降低故障频率,并保障生产装置安全平稳的长周期运行。

海水冷风机在船舶机舱通风中的应用

对某客船机舱进行计算流体力学数值模拟仿真,分析2种不同送风形式下机舱的流场,以确认设计通风方案的合理性,判断其是否达到设计预期。仿真结果显示,在配备了若干海水冷风机后,机舱送风风量在满足燃烧空气供应量的前提下,完全可以大幅降低。同时,冷风机能很好地避免通风死角、气流短路及局部高温;在能耗方面,可节省至少40%的通风电力消耗。因此,该方法可广泛应用于类似项目中,为机舱通风方案设计提供参考。

大型机组透平空冷风机变频器使用现状及稳定性改造

透平空冷风机变频器配电系统的可靠性对大型空冷机组稳定运行具有重要意义。大型压缩机机组透平空冷岛高负荷运行期间,由于原始设计冷却能力有限,单台变频器发生故障就会引起机组透平空冷岛真空度、温度大幅波动,严重时导致机组跳车、物料压力过高无法控制紧急排放到火炬燃烧等情况,造成巨大的经济损失。为确保透平空冷岛空冷风机变频器配电系统的在高温天气下的可靠性,在变频系统中加装软启动器应对异常响应效果明显。

牛舍冷风机-风管上置置换通风系统设计及降温效果

为了探索一种高效且运行成本低的牛舍降温方式,该试验通过设计合理的风管布置和开口,采取上置置换通风的模式对肉牛舍降温。该设计方案用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法验证其可行性,并通过实际测试设定风机开启和关闭的适宜时间,试验表明:处理舍系统产生的冷风大量流向牛活动区域,温湿度梯度比对照舍明显,达到了局部降温的节能目的。该系统开启后,10:00-18:00期间,处理舍牛的平均热负荷指数(heat load index,HLI)比对照舍降低7.4(P<0.01),平均呼吸频率降低12次/min(P<0.01),平均日增质量提高0.37 kg/d(P<0.01),缓解了肉牛的热应激,提高了肉牛的养殖效益。处理舍由于相对封闭,故牛活动区域平均相对湿度、CO2和NH3浓度分别比对照舍高26.8%、252 mg/m3、0.54 mg/m3(P<0.01),但牛舍环境空气质量符合相关行业标准的要求。该试验为冷风机-风管通风降温系统设计提供了一些参考参数,有利于该系统的优化,并发挥更好的降温效果。

湿帘冷风机-纤维风管通风系统对妊娠猪猪舍的降温效果

夏季高温严重影响母猪生产性能,为缓解空怀妊娠母猪夏季热应激,该文采用湿帘冷风机-纤维风管通风系统,以风管定点送风、开孔喷射出风的模式,将冷风输送至妊娠猪活动区域进行局部降温试验,对照猪舍采用自然通风模式。试验结果表明:在舍外日平均最高气温39.9℃,平均温度31.5℃、湿度85.6%时,试验舍和对照舍日平均温度、日平均最高温度分别为27.7、29.6和30.2、32.5℃(P<0.01),湿度分别为87.5%和82.5%(P>0.05);试验舍风管纵向开孔出口平均风速为7.23 m/s,风管下风速从高往低逐渐衰减,母猪活动区域风速为0.99 m/s,对照舍风速为0.16 m/s(P<0.01)。试验舍和对照舍CO2浓度分别为1 849和2 444 mg/m3(P<0.05),NH3浓度分别为1.48和4.96 mg/m3(P<0.01)。试验舍和对照舍平均温湿度指数分别为70.4和73.6(P<0.01),有效环境温度分别为12.1和19.5℃(P<0.01),试验舍全天均处于舒适范围。母猪平均皮温分别为33.3和34.1℃(P<0.05),呼吸频率分别为72.3和87.5次/min(P<0.05)。从生产性能来看,试验舍和对照舍6~9月母猪采食量分别为81.0和72.0 kg/(头·月),试验舍显著高于对照舍(P<0.05),7~11月试验舍和对照舍母猪分娩率分别为89.3%和78.9%,窝产活仔数分别为12.6和11.7头/窝,出生窝质量分别为18.0和17.1 kg/窝,以上指标均差异显著(P<0.05)。结果表明,湿帘冷风机-纤维风管系统的局部降温和风冷效果好,可有效改善舍内热环境,缓解母猪热应激。

开孔方案对肉牛舍湿帘冷风机-纤维风管送风降温效果的影响

该研究通过纤维风管4种开孔方案设置,结合湿帘冷风机,满足到达1.3 m高度时,1号、2号、3号及4号风管射流风速分别为1.5、2.3、3.1、3.9 m/s;测量牛舍的环境指标和试验牛的生理指标,比较缓解热应激效果,探索较优化的开孔方案。结果表明:测定期间,4个风管区域之间温度差异不显著(P>0.05),平均比舍外低2.1℃(P<0.05);相对湿度均低于85%。试验牛所在3号风管区域平均风速最高,为1.32 m/s;1号风管区域最低,为0.62 m/s。二氧化碳浓度3号风管区域最低,1号风管区域最高(P<0.05)。牛只呼吸频率3号风管区域最低,为42次/min,1号风管区域最高,为52次/min,肉牛呼吸频率与试验区风速显著负相关。该研究表明,湿帘冷风机-纤维风管系统可有效缓解肉牛热应激,开孔方案设置满足到达1.3 m高度时射流风速为3.1 m/s的风管效果最优。

冷风机超声波除霜技术试验研究

针对目前常用的电热、热氨和热水除霜方法导致冷库温度波动、耗能高的问题 ,提出用超声波除霜的方法。以交换面积为 4 0 m2 的冷风机为样机进行了试验研究 ,结果表明 ,在冷风机上采用超声波技术除霜是可行的 ,能达到连续运行不停机除霜的效果 ,并达到稳定库温、节约能源的目的。采用横波除霜的效果优于纵波 ,采用纵、横联合的方法可以获得最优的除霜效果 ,并且可以根据冷风机交换面积的大小 ,采用双声源或多声源纵横联合除霜技术。

冷风机雾滴分布特性试验研究

为了探讨喷雾冷风机这一新型降温措施的雾滴分布规律,为冷风机的开发和应用提供依据,利用激光雾滴测定仪对不同叶片数、不同供水量下冷风机的喷雾性能进行了试验研究。结果表明:喷雾冷风机不需要高压泵和喷头,在自来水常压下供水即可取得良好的雾化效果,雾滴直径在质量上呈现正态分布,90%以上的雾滴直径均小于50μm;相同供水量下,四叶片比两叶片冷风机雾滴直径小10μm左右,四叶片比两叶片冷风机喷雾量大,且喷雾效率高25%～47%。

喷雾冷风机对种公猪舍降温效果的试验研究

带有户外活动场的种公猪舍降温是困扰种猪生产的一个难题。为探讨有效的公猪舍降温方式,本研究对通风与喷雾于一体的冷风机降温系统进行现场试验研究。在河北省安平县京安集团原种猪场公猪舍试验证明:冷风机降温系统是一种有效缓解夏季公猪热应激的措施,在不对猪舍进行改造的条件下,冷风机可降低开放种公猪舍温度3～7℃,当舍外温度为35℃时,舍内温度保持在30℃以下;在舍外相对湿度达到90%的最不利天气,冷风机系统仍可降低舍内有效温度3℃。

喷雾冷风机降温对肉牛舍热环境指标及肉牛增重的影响

试验研究了喷雾冷风机对敞棚式肉牛舍夏季降温的效果及对肉牛增重性能的影响,并对设备运行成本和经济效益进行了分析。试验选取24头体重260kg左右的利木赞肉牛,随机分成2组,试验组牛舍安装喷雾冷风机,对照组不安装。每天10:00～15:00开启喷雾冷风机,8:00、11:00～16:00、20:00分别测定舍内温度、湿度和风速,14:00测肉牛呼吸频率和热环境综合指数(HW)。结果表明:整个试验期喷雾冷风机开启期间,试验组平均温度比对照组降低8.3%(P<0.05);肉牛育肥30d平均增重比对照组显著提高19.2%(P<0.05)。在常规饲养管理条件下,夏季采用喷雾冷风机对敞棚式牛舍进行降温通风,有助于缓解肉牛舍夏季高温造成的热应激,并且可在一定程度上提高肉牛生产性能。

低温冷风机结霜特性的研究及其融霜方法的改进

以华中地区某禽类加工厂冻结间的冷风机为研究对象,建立数学模型,对结霜工况下冷风机运行特性进行了理论分析。模型和实验测得的霜层厚度的平均偏差8.99%,吻合较好。阐述了随着霜层的生长,空气冷却器的传热面积、传热系数以及空气侧压降的变化规律。进一步分析了冻结间内空气相对湿度、冷风机进口空气干球温度以及迎面风速等对霜层生长的影响。并遵循尽量减少初投资、节能、实用为选择改进的原则,结合企业生产工序及冻结间运行的实际情况,对原融霜方式提出改进方案。

直接供液CO_2冷风机的设计优化

以肋片间距、管中心距、管排数、每排管数、传热管外径、换热管单管长度等作为决策变量,以换热器体积、传热系数作为目标函数,采用最优化算法对CO2冷风机的结构参数进行了优化,并将两组优化结果进行了比较,对比结果表明这两种优化方法均存在不足。在此基础上采用兼顾换热器体积、传热系数和空气侧阻力的多目标优化函数对CO2冷风机的结构参数进行优化,结果表明:经过加权选取的多目标最优化结果总体上最优。通过实验对优化结果进行了验证,实验结果表明CO2冷风机存在着一个最佳的充注率,在此充注率下具有最高的传热系数。

低温冷风机热气融霜实验研究

简述了低温冷库冷风机的热气融霜方式,对一座低温实验冷库进行了热气融霜实验。研究了在不同库温情况下的融霜过程,从库温、凝水量、温度场变化以及制冷系统运行状况等方面,分析了热气融霜对低温冷库的影响。实验结果表明热气融霜具有时间短、对库温影响较小等优点。

环境风对空冷风机群运行性能影响的数值模拟研究

利用数值模拟的方法对空冷风机群效应以及环境风速、风向对空冷风机群运行性能的影响规律和物理本质进行了分析研究。结果表明:空冷风机群入口负压的变化是造成不同环境下各位置空冷风机运行性能偏差的直接原因。在近似无风环境下,空冷风机群受群效应影响比较严重,呈现周边风量小中间风量大的运行特点;随环境风速的增加,各位置空冷风机风量均不断下降,并且环境风的影响由背风面到迎风面逐渐增强;主导风向下,空冷风机的运行性能受环境风的影响最小,经锅炉侧的逆向来风对其影响最大。

结霜工况冷风机传热系数实验研究

本文介绍了对冷风机传热系数的实验研究 ,得到了几点结论 :一是蒸发温度对传热系数的影响 ;二是结霜工况对传热系数的影响 ;

结霜工况下的冷风机传热性能试验研究

文中对冷风机在结霜工况下的传热性能进行了试验研究 ,简述了结霜工况下传热系数测试的原理、方法和主要过程。根据实验结果对影响冷风机传热性能的主要因素进行了分析 。

电加热融霜在冷风机融霜过程的优化

冷风机在低温工作环境下运行时的结霜是不可避免的问题。文中进行了电加热融霜实验,分析电加热元件的排布,合理选择电加热器的功率,使冷风机在经济运行成本的情况下,获得最优的制冷效果。