基于模型预测控制的数据中心水蓄冷冷却系统节能优化模型

为了降低数据中心冷却系统能耗,保障数据中心的健康快速发展,以广州某数据中心冷却系统为研究对象,针对冷水机组在不同负载率下能效存在差异的特性,提出了一种新型模型预测控制方法。通过高斯过程回归建立冷水机组运行能效模型,长短期记忆神经网络构建室外湿球温度时序预测模型,并根据数据中心冷负荷和室外湿球温度预测结果,调整冷却系统的蓄放冷模式、蓄放冷量、冷水机组开启数量以及部分负载率。结果表明,实现了需求侧和供应侧的解耦,使冷水机组要么运行在高效区间,要么关闭,降低了冷却系统的运行能耗。与传统基于规则控制的策略相比,模型预测控制策略将总能耗减少了3.13%,运行费用减少了3.33%。

活性炭吸附二苯并呋喃的动力学

采用NoritRB1和Monolith两种活性炭吸附气相中低浓度的二苯并呋喃,测定了二苯并呋喃在2种活性炭上的吸附等温线和吸附动力学曲线,分析了气相主体浓度、温度和二苯并呋喃初始浓度等因素对固相有效扩散系数的影响.结果表明,Langmuir吸附等温线模型能够比较准确地描述二苯并呋喃在Norit-RB1和Monolith活性炭上的吸附相平衡;二苯并呋喃在活性炭上的吸附速率受固相扩散控制;固相有效扩散系数随温度的升高而增大,气相浓度和二苯并呋喃初始浓度对固相有效扩散系数影响较小.

两段循环流化床吸附有机气体实验

以Ambersorb600为吸附剂,甲苯为吸附质,在两级循环流化床吸附装置内进行了吸附特性的实验.采用PGM-7600型VOCs分析仪测量甲苯的浓度,得到两段循环流化床的压力和空隙率分布及浓度随床高的分布:研究了气体进口浓度和表观气速对吸附效率的影响.在实验条件下吸附装置效率为95%～98%.

微通道内气-液传质研究

以CO2-H2O为模型体系,实验考察了当量直径为667 μm的单通道和16个并行通道内的气-液传质行为.实验发现,液体表观速度增加,单通道内液侧体积传质系数明显提高;同一液体表观速度下,液侧体积传质系数随气体表观速度增加而增加;在实验数据基础上关联了液侧体积传质系数与气-液两相流参数间的关系.微通道内的液侧体积传质系数较常规尺度气-液接触设备至少高1～2个数量级.并讨论了并行微通道内气-液两相流分配特性对整体传质性能的影响,表明合理设计气、液流动分布结构,可保证微通道内优异的传质特性.

程序升温脱附活化能估算新模型

以吸附过程本征动力学模型为基础，提出了一种新的TPD非线性活化能估算模型．与经典TPD模型相比，这种新的TPD理论模型考虑了脱附过程中存在的吸附质分子再吸附现象的影响，更接近实际的脱附过程．采用TPD实验技术测定了二苯并呋喃在Norit RB1、Monolith和Chemviron3种活性炭上、不同升温速率下的程序升温脱附图谱．以这些TPD图谱为基础，分别采用经典TPD模型和TPD非线性模型计算了二苯并呋喃在3种活性炭上的脱附活化能．结果表明，经典TPD模型所估算出来的二苯并呋喃的活化能要偏高TPD非线性模型估算结果约8％～12％，脱附过程中存在吸附质分子再吸附现象对脱附活化能有较大的影响．

程序升温脱附测定难挥发性有机物吸附相平衡

提出一种采用少量程序升温脱附实验就能计算挥发性有机物在不同温度下吸附等温线的方法。该方法以拟平衡吸附动力学为基础,建立难挥发性有机物从吸附剂表面程序升温脱附的模型,采用数值方法对该模型进行求解。采用该模型对程序升温脱附实验测定的图谱进行模拟,获得难挥发性有机物在吸附剂上的吸附相平衡参数,从而确定吸附等温线。运用所提出的方法,对二苯并呋喃在Norit RB1和Chemviron BPL活性炭上的吸附等温线方程进行了估算。估算结果与静态吸附实验测定结果比较吻合,误差不超过10%。

热电冷凝VOCs

本文研究了用热电制冷器冷凝三种VOCs的实验,并考察了时间、电功和热端温度对热电冷凝VOCs气体过程的影响。研究结果表明热电冷凝VOCs具有非常快的冷凝速率,只需1.5分钟就可以把115℃高温的VOCs气体冷凝至-10℃的气体,出口气体分压显著下降;实验结果还表明随着热电制冷器热端温度的升高,出口气体温度也相应的增加,体系所耗电功也增大,制冷系数降低。

纵向导热对错流式微型换热器总包换热系数的影响

采用三维数值模拟获得错流式微型换热器温度分布、总包传热系数和传热单元数,给出了总包传热系数关联式,通过一维对流-导热耦合模型给出纵向导热影响系数K.K为流体质量流量、流体比定压热容、流体和间壁固体热导率及换热器结构尺寸的函数.用K和关联式求得的总包换热系数相乘的方法预测错流式微型多通道换热器的总包换热系数,与模拟结果吻合较好.

圆形微通道反应器内2-乙基四氢蒽氢醌氧化反应

以管径为900μm的圆形微通道反应器内2-乙基四氢蒽氢醌(THEAQH2)的氧化反应为研究对象,研究了反应过程中气液两相的流动形态,考察了反应温度、反应压力、液体流速ULS、气液比rAS等因素对THEAQH2氧化反应的影响。研究表明,圆形微通道反应器内进行THEAQH2的氧化反应时可得到较高的气液两相接触比表面积;氧化反应随温度升高、压力增大和液体流速ULS的增加而显著加快;THEAQH2的氧化反应在圆形微通道反应器内进行可得到较高的过氧化氢时空收率YSTY(Space-Time Yield),在温度50℃、压力0.29 MPa、液体流速0.052 m/s时,YSTY可达1 790 kg/(m3.h),高出常规反应器1～2个数量级。

Numerical Investigation of Constructal Distributors with Different Configurations

有不同配置的七个经销商被 constructal 途径设计并且优化。他们的流动分发表演和精力驱散被计算液体动力学(CFD ) 调查并且比较模拟。CFD 模拟的可靠性被在一个盘子上有所有散布矩形隧道的分发者的实验验证。结果证明散布隧道的对称在流动分发的表演上有明确的影响。增加隧道分叉的代将改进流动分发一致性，但是在另一方面增加精力驱散。在所有 sevenconstructal 经销商，有两分配置的分发者， Y 类型连接和直相连隧道之中，为它的更好的流动分发表演和更少的精力驱散被推荐。

Adsorption Kinetics of Dibenzofuran in Activated Carbon Packed Bed

三商业颗粒活性炭(粒状活性炭) 上的氧芴(DBF ) 的吸附被调查相关有活性炭的词法特征的吸附平衡和动力学。穿透实验被进行在活性炭上决定氧芴的等温线和动力学。所有实验跑与 368 K 的过程温度在一张固定床被执行。吸附物的效果吸附过程的动力学上的词法性质被学习。平衡数据被发现令人满意适合到兰米尔等温线。一个 intraparticle 模型为预言氧芴的固定床吸附基于获得的兰米尔等温线被开发。结果显示这个模型适合所有突破曲线很好。活性炭上的氧芴的表面扩散系数被计算，并且与微孔的一种关系被发现。当它被期望，氧芴分子与更狭窄的孔径在那些碳为散开发现更运动的限制。

从未有辱使命

《神州学人》杂志邀稿，当看到“我是一张中国名片”这个题目，遂感觉这8个字说出了我几十年留洋生活的灵魂，所以愉快地答应了。

基于氨水吸收技术的低品位热能远距离输送系统

介绍了低品位热能远距离输送的重要性,及其原理、模拟计算以及实验结果.以减小输送功耗和多功能应用为目标,通过分析和比较发现单级氨水吸收循环是最合适的选择.计算结果显示,热源端有120℃饱和水蒸汽余热可供利用,输送距离为50km,用户端夏季得到10℃的冷量输出时,其热力效率可达0.5;冬季得到55℃的热量输出时,其热力效率可达到0.6;制冷和制热的远距离输送电力效率均可达到50以上.通过建立小型化的实验样机,实验结果表明,夏季冷却水进口温度为30℃,冷媒水出口温度为7℃时,其制冷热效率为0.432;过渡季节冷却水进口温度为22℃,热媒水出口温度为55℃时,其制热热效率为0.535,基本验证了基于氨水吸收技术的低品位热能远距离输送系统的可行性.研究表明使用氨水吸收系统可以有效地利用远距离余热用于城市集中供冷或供热.