超长电力电缆隧道冬季温度分布特征及通风节能潜力

为了解冬季通风时隧道内的换热情况和节能潜力,对冬季室外气温为4~12℃时超长通风区间特高压电力隧道内的温度分布特征进行数值模拟研究。采用ANSYS Fluent 19.2软件,通过用户自定义程序完成电力隧道全长的模拟。对冬季隧道的传热特征和通风节能潜力进行分析,定义并给出了冬季能实现最大节能效果的临界通风量。结果表明:具有超长通风区间的电力隧道存在通过降低通风量从而实现节能的潜力;冬季电力隧道前段土壤放热、后段土壤吸热,土壤放热量占比受室外气温影响,而土壤吸热量占比受室外空气温度和通风量影响;冬季室外气温越低,临界通风量越小,通风节能潜力越大,当冬季室外气温为4~12℃时,最大可能节能率为91%。

基于GA-BP神经网络和改进粒子群算法的碰撞射流和冷却顶板复合空调系统优化

对碰撞射流和辐射顶板(IJV/RC)复合空调在不同室内负荷条件下运行时的室内热环境进行数值模拟,基于遗传算法-反馈(GA-BP)神经网络建立运行性能(吹风感R_(PD),头足温差Δt,空气交换效率e ACE,工作区平均温度t_(a))与设计变量(送风温度t_(s)、送风速度v_(s)、冷却顶板内表面温度t_(c)、房间负荷Q_(c))之间的预测模型,通过相关性分析确定设计变量对运行性能影响的显著性并排序。结果表明,增大v_(s)可使Δt降低,但R_(PD)增大;增大t_(c)有助于降低Δt和R_(PD),但t_(a)升高;为使t_(a)下降,可通过降低t_(s)来实现,但室内空气质量变差。为确保IJV/RC复合空调能在保证室内热舒适的同时提供良好室内空气品质,利用改进粒子群算法对复合空调的运行性能进行多目标同时优化,建立不同房间负荷条件下的设计参量最优匹配关系。研究结果可为IJV/RC复合空调的优化设计和运行控制提供理论指导。

纵向通风在超长隧道中排烟效果的研究

采用FDS耦合Fluent进行数值模拟的方法,研究了过江电缆隧道火灾过程,以及火灾结束后的全隧道排烟过程,分析了以设计断面风速为2.2m/s时进行全隧道排烟期间的烟气流动规律。结果表明,在纵向通风气流作用下,防火墙仅在通风5min前对烟气阻挡;在全隧道排烟中,通风气流不断推动烟气前进,同时烟气浓度被稀释。对于不同长度的隧道排烟时,存在临界隧道长度,若隧道长度小于临界长度,实现烟气安全浓度依赖于通风气流把烟团推出隧道;若隧道长度大于临界长度,烟气在被推动到临界长度时已降低到安全浓度以下,无需再继续排烟到排风口处。据此得出了不同隧道长度下所需排烟时间。

杭州湾近海大气污染物扩散特征的研究

通过数值模拟方法研究了杭州湾从浙江宁波到嘉兴形成的湾区海陆风及其对大气污染物的输运效果与宁波污染情况。结果表明:海风与陆风分别会在杭州湾海域中央上空形成辐散线与辐合线。大气污染物的扩散效果和浓度分布取决于污染物释放时期。陆风期释放的污染物对离海0-20km内的陆地区域影响最大,且会在次日早晨再次吹回陆地形成二次污染。海风期释放的污染物对离海20km-60km内陆地区域的影响较离海0-20km内的更大。同时大部分情况下,陆地上空200m高度内的污染浓度均随高度的减小而增大。

RegCM4.6两种积云参数化方案在东亚模拟结果的评估

新一代区域气候模式RegCM4.6引进了Mix积云参数化方案,可以将之前版本中的Emanuel和Grell方案结合在一起,以弥补单个参数化方案的不足。利用2016年MODIS(Moderate-resolution imaging spectroradiometer)数据对RegCM4.6中Mix和Emanuel积云参数化方案模拟的东亚云量(Cloud fraction,CF)、冰水柱含量(Ice water path,IWP)和液水柱含量(Liquid water path,LWP)进行初步评估,计算了相关系数(r)、平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)、平均偏差(Mean bias error,MBE)和均方根误差(Root mean square error,RMSE),以便为相关研究选取积云参数化方案提供参考依据。结果表明:(1)模拟的CF的MBE大致以胡焕庸线为界,西北部为轻微高估,东南部通常为低估。2种方案在夏季的模拟效果最好,冬季最差。Mix方案的MAE、MBE和RMSE的绝对值在四季普遍小于Emanuel方案。(2)模式明显低估了东亚的IWP,除夏季外,2种方案模拟的IWP与MODIS的都呈显著负相关,表明模式难以准确模拟出云中冰晶相关的物理过程。(3)2种方案模拟的LWP在青藏高原和东部海域均为低估,在中国南部、中部和北部为高估,但Mix方案的偏差更接近于0。冬季,2种方案的评估参数相近,其他季节Mix方案的MAE、MBE和RMSE的绝对值均小于Emanuel方案,其中MAE相差21~39 g·m-2。因此,Mix方案更适用于在东亚进行云水资源方面的模拟研究。

地板辐射供暖的节能效应分析

利用热舒适理论讨论了地板辐射供暖方式与其他方式在房间内人体热舒适方面的差异 ,并通过对其综合节能效果的定量估计 ,建议在采用地板辐射供暖的节能建筑中相应降低室内供暖温度。

上海地区空调房间夏季室内外颗粒物浓度变化特征

以夏季为典型季节,对上海地区两种不同类型空调房间的室内外空气中PM10,PM2.5的逐时变化和粒子数浓度进行了多日实测和分析.通过对家用和集中式空调室内外颗粒物浓度的昼间变化规律及浓度比I/O的分析和讨论,研究了室内外污染物浓度变化之间的联系.实测表明,PM2.5是空调房间室内空气质量的主要影响根源.两类空调房间室内外颗粒浓度的关系表明,内部源是家用空调房间室内粒子浓度的主要贡献者,而集中式空调房间中,PM2.5的变化更多地受到室外背景粒子浓度的影响.

不同供冷方案在超长电缆隧道中的性能分析

采用数值模拟方法研究了超长跨江电缆隧道在上海市夏季空气调节室外计算干球温度条件下的温度分布,结果表明隧道必须采用水冷降温,因此提出了单侧供冷水管敷设方案和双侧供冷水管敷设方案,并从隧道内热环境和供冷负荷两方面对不同供冷方案进行研究分析,结果表明,双侧供冷水管敷设方案的隧道内热环境更有利于工作人员的巡视和检修,但供冷负荷略大于单侧供冷水管敷设方案,供冷负荷增幅为7.1%。

高效旋风器降阻条件下的流场特征

详细测定了带有笼式减阻杆件的高效旋风器内的气流场，对增设减阻杆件前后的器内流场做了对比，指出了置有这种减阻装置的旋风器的流场特点，简要分析并讨论了这种减阻方式的降阻机制。

荷电喷雾脱硫实验与机理分析

对湿法烟气脱硫系统引入静电效应后产生的脱硫增益作用进行了实验测定 .清水水雾和石灰液浆滴荷电前后的脱硫效率比较实验结果表明 ,对于中等SO2 浓度 ,这种效应可使雾滴或浆滴脱硫效率增加 8个百分点左右 .理论分析指出 ,荷电对强化烟气脱硫是有益的 ,雾滴或浆滴带电后本质上提高了雾滴的表面活性 ,改善了脱硫通道中雾滴的弥散程度 ,从而加速了SO2

空气净化过程中的电晕放电与离子风

离子风 (或称电风 )是两个相邻高压电极间发生电晕放电时因离子高速运动而诱导的空气流动现象 .在过去的两个世纪中 ,为了利用并探索离子风效应的影响 ,人们已做了大量研究 ,并且早已认识到它在静电空气净化过程中的重要作用 .本文回顾和评述了离子风效应对空气净化设备效率影响的典型研究结果 ,并对这一问题的后续研究提出了建议 .

持续供暖时长对间断供暖房间能耗的影响

针对冬冷夏热地区冬季常采用间断供暖模式的现象,通过数值模拟的方法对其供暖能耗特点进行了研究.结果表明,保温层位置、供暖持续时间与间断时间等因素对供暖能耗影响很大.持续供暖时间越短,平均热指标qλ,i越大;相同持续供暖时间时,外墙采用内保温时的能耗低于外保温的能耗,但是随着供暖周期的增加,内保温的节能优势逐渐下降.

管道内烟气喷雾脱硫的研究

对不同SO2 初始浓度下 ,竖直管道内利用石灰浆喷雾脱除烟气中二氧化硫的方案做了实验研究 ,以模拟石灰液喷雾对燃煤锅炉尾气中SO2 的吸收效果。结果表明 ,可以在较低的钙硫摩尔比下 ,用这一方法使中等浓度SO2 烟气获得较高的脱硫效率。本研究结合双膜理论和双反应面模型 ,对石灰浆滴吸收SO2 的机理给出了解释 ,说明了实验现象和某些类似实验研究的结果。

荷电雾滴表面带电尘粒捕集的数值分析

通过数值计算分析了带电粉尘粒子在荷电雾滴上的捕集特性,主要考虑尘粒惯性和静电效应对于提高粒子捕集效率的相对强弱.结果表明,在不同粒径区间内,粒子的惯性效应和雾滴与粒子间的库仑力对强化粒子靶效率的作用需要仔细加以辨认,同时证明了当雾滴弱荷电时,对亚微米带电粒子捕集依然是有效的.

电站冲灰水烟气脱硫的工业应用

利用燃煤电站锅炉冲灰水中碱性物质的作用 ,设计了一套湿法烟气脱硫系统 ,并在 2台小型机组上进行了应用。系统运行情况表明 ,在选择适当的雾化喷嘴后 ,脱硫塔还可以起到对细粉尘的二次净化作用。这种具有脱硫功能的洗涤器可以使燃煤烟气在液气比不大于 0 7的条件下获得 70 %左右的脱硫效率和 90

动态风场下振幅变化对街谷内空气环境的影响

采用数值模拟的方法,研究了动态风场下振幅变化对街谷内流场和污染物浓度场分布的影响。模拟结果表明,在动态风场下,街谷内速度变化具有一定的时间延迟性,速度峰值出现时刻不随振幅而改变,仅与位置有关。随着振幅的增加,有利于背风区和中心区污染物的扩散,不利于迎风区污染物的扩散,整体有利于街谷内污染物清除。

荷电水雾除尘的性能研究

选择适于水雾荷电的单相雾化喷咀，采用感应荷电法对雾滴荷电规律和水雾除尘效果做了系统测试，并分析了该方式下系统的几何、运行、电气等参数对雾滴荷电程度的影响。

不同太阳辐射强度下海陆风对污染物输运的影响

通过设置不同的太阳辐射强度形成了不同特征的海陆风环流,模拟分析了不同时段释放的大气污染物与太阳辐射强度之间的关系。结果表明:太阳辐射强度对海陆风的风速具有重要影响;海陆风期间释放污染物的扩散范围和深入海陆两侧的距离都与太阳辐射强度有明显关联;太阳辐射较弱时海陆风对污染物的扩散效果较差,近海岸线地区污染物日平均浓度较高。

降低“平疫结合”手术室污染物外溢的方法探究

针对“平疫结合”手术室污染物在开门期间溢出到走廊的问题进行了研究,分析了增大开门期间手术室排风量和在门前提前形成稳定风幕等措施对污染物溢出的阻断效果。结果表明,手术室与走廊的空气温差越大,溢出到走廊的污染物越多。在开门期间临时增大手术室排风量和在门前提前形成稳定风幕等方式均能有效降低手术室污染物溢出量,但不能杜绝溢出现象。开门期间临时增大的室内排风量不小于2.65m^(3)/s;门口空气幕吹风量不小于0.2m^(3)/s。

水平表面上超细气溶胶粒子的沉积

采用二维模型 ,讨论了气流水平流动时 ,超细气溶胶粒子受重力、热泳和扩散效应的作用在工业洁净室中水平工作台表面上的沉积情况。分析了沿流动方向的局部沉积速度与粒径和工作台边缘距离之间的关系 。