R-134a脉动热管相变蓄放热实验研究

为研究低温工质对脉动热管相变蓄热器的影响,搭建了脉动热管相变蓄放热试验台。实验选用的低温工质为R-134a,相变材料为石蜡,蓄热器由一组自主设计的脉动热管组成。实验结果表明,采用R-134a作为工质能够实现脉动热管蓄热器的正常蓄热和放热。在蓄热过程中,加热功率的增加会减少蓄热时间,但同时也会增加蓄热器内的最大温差;在放热过程中,冷却水温度的降低会减少石蜡的凝固时间,当水温由20℃变为5℃,石蜡的凝固时间缩短了34.8%。冷却水流量的增加也会减少石蜡的凝固时间,水流量由10 L/h变为40 L/h,凝固时间缩短了9.5%。在约3h的放热实验后,相变材料的温度与室温接近。

超临界二氧化碳用印刷电路板式换热器性能分析

印刷电路板式换热器(PCHE)作为一种高效紧凑的新型微通道换热器,在超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环中具有广阔应用前景。通过数值模拟分析了SCO_(2)在变径PCHE中的热工水力性能,结果表明:随着宽径的减小,表面传热系数增大,其相对于等径PCHE的提升效果更加显著;较大宽径PCHE的变径形式有着较小的CO_(2)压降增长率,宽径较小时变径结构会使综合性能有更显著的提高;表面传热系数随着渐变比的增加而增加,将变径段置于PCHE后端具有更优的传热特性,其表面传热系数峰值较其他形式提高了23%。不同结构的变径PCHE性能分析可为SCO_(2)冷却理论研究和PCHE典型工程应用提供参考和借鉴。

竖直壁面上含SO_(2)气体的锅炉烟气的低温冷凝特性

为求解竖直壁面上含有SO_(2)气体的锅炉烟气冷凝特性,采用Fluent数值计算软件,根据锅炉烟气酸露点温度的计算公式,通过自定义用户函数,求解了锅炉烟气在竖直平板上的流动和传热的基本变化规律。结果表明,在硫酸蒸气分数为1%~10%,壁温为300~450 K工况下,即使存在少量的SO_(2),也会和水蒸气生成H_(2)SO_(4),在壁面上产生冷凝,进而对壁面产生低温腐蚀。当壁面温度一定,在较低硫酸蒸气浓度时,硫酸蒸气浓度的增加将引起硫酸冷凝量的近似线性增长;当硫酸浓度一定时,过冷度的增加将导致硫酸冷凝量的增加,但是当过冷度增大到限定数值时,过冷度的影响较小。

低Reynolds数下内置三棱柱通道的流动与传热特性

以放置在二维水平通道内阻塞比为1/5、1/4、1/3的等边三棱柱为对象,数值研究了空气绕流柱体时的流动及传热特性,分析了在不同阻塞比下顶角迎风和顶角背风放置时阻力系数、升力系数、Nusselt数及Strouhal数随Reynolds数的变化关系。研究表明,三棱柱顶角背风布置的阻力系数和升力系数均显著大于顶角迎风布置,升力系数变化速率随阻塞比增加而增加。当阻塞比为1/3时,尾部两列旋涡出现交错影响,阻力系数和Strouhal数显著增大。受通道和柱体共同影响,随着Reynolds数增加,Strouhal数基本趋于定值。阻塞比增加对于Nusselt数影响较小,且顶角迎风时远大于顶角背风,最大差值为24.5%。最后,给出了内置三棱柱通道绕流的Nusselt数准则关联式。

新型第二类溴化锂吸收压缩复合式热泵系统研究

第二类溴化锂吸收式热泵系统是一种选用H2O和LiBr作为工质对,可有效回收工业低温余热且环保的节能系统。将水蒸气压缩机与第二类溴化锂吸收式热泵相结合,提出一种第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统,旨在利用水蒸气压缩机达到降低热泵蒸发器驱动热源温度和提高吸收器供热热源温度的目的,并进一步产生可替代锅炉蒸汽的高温压缩蒸汽。通过对2种不同工况的理论计算和分析,验证了所提出的第二类溴化锂吸收压缩复合式高温热泵系统具有良好的节能特性和工业应用推广价值。

用于燃煤电厂的低温省煤器前烟道流动及磨损特性

以低温省煤器及其管道为研究对象,采用数值模拟方法,对低温省煤器及其管道流动及磨损特性进行分析,采用添加导流板的方式对流场进行优化以降低磨损量。低温省煤器前方圆节的布置导致流场紊乱,低温省煤器入口截面速度分布均匀性较差,管束磨损区域与高速区相对应,冲蚀磨损主要集中在中心区域,第一排管束迎风区磨损量最大,后排管束磨损量依次降低;对方圆节内置导流板进行优化后,低温省煤器前流场速度标准偏差由34.9降低至15.2,均匀性提高,管束的最大冲蚀磨损量降低两个数量级,磨损程度大幅度降低,保障了低温省煤器的安全经济运行,为低温省煤器及其管道的优化设计及运行提供了理论参考与数据支持。