光伏驱动的鼓泡加湿-热泵海水淡化装置研究

提出一种高效空气鼓泡加湿与热泵相结合的新型海水淡化装置,该装置可采用光伏发电驱动。重点设计加湿器及热泵的主要工艺参数和结构参数;计算并分析热泵冷凝和蒸发温度对装置主要性能参数的影响。研究表明,在设计工况下,0.09 m^2加湿器的产水量为6.40 kg/h,压缩机功耗为0.31kW。

非金属管式平板太阳能集热器研究

运用平板太阳能集热器热迁移因子F_(R)的表达式,研究集热器管间距W和管外径D_(o)对F_(R)的影响规律。研究发现,随着W的减小,F_(R)逐渐增大,当W趋近于D_(o)时,F_(R)趋近最大,此时集热管导热系数对F_(R)影响甚微,即可采用非金属材料替代金属材料制作集热管;随着D_(o)增大,F_(R)先增加而后逐渐下降。研制了非金属管式平板太阳能集热器,建立了其性能试验测量系统。试验结果表明,当工质流量为0.165 kg/s时,F_(R)为0.738,平均集热效率为54%。运用BP神经网络算法,建立了非金属管式平板太阳能集热器出口热流体温度的预测模型,并将预测结果与试验结果进行了比较。

凸台形表面冲击冷却换热及熵增的数值模拟研究

采用冲击换热方式对燃气涡轮导向叶片端壁外侧腔体进行冷却,对于延长燃气涡轮的使用寿命和保障其安全运行十分有效。采用数值模拟方法,对燃气涡轮导向叶片端壁外侧腔体内凸台形表面的冲击冷却换热性能进行研究,并对冲击换热过程的熵增进行分析。研究表明:随着冲击气流雷诺数的增大,冲击靶面与冲击孔面上的平均努塞尔数增大;雷诺数一定时,增大冲击靶距,冲击靶面和冲击孔面平均努塞尔数减小,但冲击靶面上的被冷却范围增大,换热更加均匀;增大凸台上表面的宽度,冲击靶面上的被冷却范围相对减小,冲击靶面和冲击孔面的平均努塞尔数分别减小与增大;凸台上表面比其两侧的下表面换热更好;冲击冷却过程的熵增主要来源于因黏性耗散产生的熵产及换热产生的熵流,流动涡旋区的熵产是熵增的主要原因。研究结论可为优化凸台形冲击腔的结构参数及操作参数,提高其冲击换热效果提供依据和参考。

无机热管-真空管太阳能热水系统瞬态热分析

以无机热管-真空管太阳能集热器制成的太阳能热水系统为研究对象,在瞬态传热分析的基础上,推导出了总热损失系数、效率因子、热迁移因子和瞬时效率的理论表达式。通过自编程序,对该热水器在4个典型节气中每天的瞬态热参数变化,以及影响集水管内水温变化的因素进行了计算和分析。结果表明,太阳辐照量和水的质量流量对集水管中的水温影响较大,进水温度对集水管内水温上升曲线斜率的影响较小,但对水温影响较大。研究结果有助于指导该类热水器的设计及其操作性能的预测。

制冷与空调实验课程教学改革

制冷与空调实验课程是西北工业大学能源与动力工程专业本科生的必修课程。如何提高课程教学效果,培养学生的动手能力、分析问题能力、创新能力及工程设计能力,是课程改革中需要深入研究的问题。文章从实验项目、教学和考核模式等方面介绍该课程的改革情况。

“制冷原理与设备”课程教学改革实践

"制冷设备与原理"课程是热能工程专业的专业课。本文从调整课程结构、改进课堂教学方式、培养创新学习能力和工程实践能力、提高学生专业英语应用能力、改进考核方式等方面,介绍该课程教学改革和实践的方法、成果与经验。

单孔鼓泡影响因素的数值模拟与试验

采用Fluent软件中的VOF模型,模拟低气速下,不同参数对空气在水中单孔鼓泡过程的影响,并与试验结果进行比较,研究发现:筛孔直径及进孔气速越大,生成的气泡直径越大,气泡脱离孔口的时间越短;表面张力系数增大,气泡直径随之增大,气泡脱离孔口的时间变长。因此,增加水温、降低水的表面张力系数,有利于强化气水相间的加湿传质。

低稠度涡轮导向叶片端壁高效气膜冷却特性研究

采用低稠度涡轮导向叶片设计方案,可减少导向叶片的用量,减轻涡轮重量,降低发动机冷气用量及耗油率,但同时也带来导向叶片端壁冷却负荷增大等问题。依据低稠度涡轮导向叶片端壁的结构与流动换热特点,制定了槽缝和气膜孔共同冷却的方案。通过数值模拟和分析,重点研究了低稠度涡轮导向叶片端壁前缘气膜孔在不同方向角、孔数、孔径以及叶栅通道中气膜孔布置等条件下的流动及冷却特性。研究结果表明:对低稠度涡轮导向叶片端壁前缘气膜孔进行优化设计,可以有效克服导向叶片端壁前缘高强度马蹄涡对于气膜冷却效果的不良影响;在叶栅通道内合理设置气膜孔,可以改善通道内复杂涡旋对端壁气膜的卷吸作用,提高气膜冷却效果;当槽缝和气膜孔中的冷气流量比分别为3%和2%、气膜孔方向角为45°、气膜孔直径为1.25 mm、叶片前缘和叶栅通道气膜孔数分别为8和1时,叶片端壁表面被冷气膜全部覆盖,此时端壁面平均气膜冷却效率相对最高,达到53.7%。