热管技术的应用与发展

对热管的原理以及特点做了介绍,简述了热管技术在部分行业中的应用现状,并归纳总结了当前热管技术存在的一些问题,探讨了我国热管技术未来的发展方向。

热管在冻土路基中应用的数值模拟分析

文章通过对大气-热管-土体耦合传热模型进行分析简化,采用ANSYS有限元分析系统建立了热管路基三维传热模型,并以青藏铁路北麓河地区气候条件和地质条件为背景,对普通路基和热管路基进行了模拟计算与对比分析,得到了两种冻土路基不同时刻的路基温度场变化规律。

热管传热特性的物理试验研究

通过自行设计的物理模型试验装置,对人工冷却热管在土体中的传热特性进行了模拟试验,得到了冷凝温度控制为-20℃和-10℃条件下热管管壁温度、土体温度以及土体冻结速率等变化及特性。

间歇冻结控制人工冻土冻胀的试验研究

土体冻胀容易引起地表产生不均匀变形,因此控制冻胀的产生和发展始终是人工冻结技术的重要课题．通过试验比较了人工冻土在连续冻结模式、控制时间的间歇冻结模式和控制深度的间歇冻结模式下,土体冻胀的发展变化规律及冻胀控制与冻结模式之间的关系．结果表明:与连续冻结和控制时间的试验相比,在冻结锋面趋于稳定和温度梯度趋于恒定前,采用控制冻深的间歇冻结模式能够有效地抑制人工冻土冻胀的发展,冻胀量仅为连续冻结模式的19．8％;不同的变温起始时间对冻土冻胀控制的效果不同,在冻结过程刚刚进入拟稳定阶段时,迅速改变冷端温度,将使土样内的温度场不能达到稳定状态,从而推迟起始冻胀的时间,抑制冻胀的产生。

地层储放能过程中温度场演化规律的实验研究

在对地层热量传递分析的基础上,通过相似理论建立地层储放能过程模拟实验系统,主要对不同储放能条件下,地层在储放能过程中的温度变化规律进行研究。研究表明:随着热源温度升高,在蓄热过程中地层温度的增幅变大;而在放热过程中,地层岩土温度的降幅减小。同时,地层在蓄热和放热过程中,地层温度沿水平方向的变化较剧烈,沿深度方向的变化趋缓。与实际地层储能技术的工程测量数据对比,地层储放能模拟实验可较好地反映在不同条件下地层的温度变化规律,为地层储能技术的工程应用和理论研究提供较精确的基础数据和参考。

湿度差驱动下溶液蒸发冷冻过程中冰体的发展规律

针对湿度(绝对湿度)差驱动下溶液的蒸发冷冻过程进行了分析研究,在热质平衡理论的基础上,考虑溶液表面冰体的形面变化特征,建立了蒸发冷冻过程中溶液表面冰体生长的热力学非稳态模型,分析了不同蒸发冷冻时刻,气-液界面间湿度(绝对湿度)差、气流速度以及气-液界面间质扩散对溶液表面冰体发展分布的影响,研究表明湿度(绝对湿度)差、气流速度和质扩散系数对溶液的蒸发冷冻作用明显。该理论模型及研究结果为强化湿度差驱动下溶液的蒸发冷冻及工程应用提供了理论指导和依据。

太阳能蓄热式供暖系统的实验研究

结合淮河流域、黄淮以及长江以北地区的气候特征,设计了单纯依靠太阳能进行供热的系统,并在徐州冬季12月和1月进行了实验研究。研究表明:采用无辅助热源的蓄热式太阳能供暖系统完全可以满足该地区的供暖要求,技术上可行。该研究为上述地区太阳能单独供热提供了参考和依据,同时对太阳能供热和常规供热进行了经济性比较,分析了太阳能供热高成本的原因。

强制气流作用下溶液蒸发过程的传质规律

针对强制气流作用下溶液的蒸发过程,在分析气液相间力学特性的基础上,根据Levich涡流衰减理论和边界层理论,将气流流动状态与相间传质结合,研究了湍流气流横掠液面过程中气液相间的传质变化规律,分析了雷诺数、气流流道结构及普朗特混合长度对传质的影响,得到了气液相间的湍流质扩散系数的变化规律,湍流气流横掠液面条件下的对流传质准则数Sh=0.221Sc1/3Rex1/2.结果表明,湍流扩散系数、传质系数与气流的流动状态密切相关,气流流道结构对气液相间的传质有重要影响.