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圆锥形顶太阳能蓄热水箱锥顶结构及运行参数优化 被引量:11
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作者 王烨 鲍成柯 +1 位作者 付银安 王乐李 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期255-261,共7页
为获得顶部为圆锥形结构的太阳能蓄热水箱最优锥顶结构及运行参数,对水箱在有内置隔板情况下的10种锥顶结构进行了数值设计,结果表明:在给定流动参数条件下,锥顶角在173.1°~118.1°间变化对水箱内热分层影响效果相当,高温热水... 为获得顶部为圆锥形结构的太阳能蓄热水箱最优锥顶结构及运行参数,对水箱在有内置隔板情况下的10种锥顶结构进行了数值设计,结果表明:在给定流动参数条件下,锥顶角在173.1°~118.1°间变化对水箱内热分层影响效果相当,高温热水区域范围略有增大;对于锥顶高度为0.09 m、锥顶角为159.6°的最佳结构水箱,水箱出口附近高温热水区域范围随冷水入口流速增大逐渐缩小、随热水入口温度提高而增大,但提高热水入口温度对于高温热水区域范围的增大程度在较高冷水入口流速时要小于较低冷水入口流速时的情况;在其他流体参数不变的情况下,冷热水出口温差随冷水入口流速增大呈上升趋势,但当冷水入口流速增大到一定值时其对增大冷热水出口温差的贡献趋于平缓;在冷水入口流速较小时提高热水入口温度对于增大冷热水出口温差的贡献要略大于冷水入口流速较大时的情况。热水入口温度为333 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.9 m/s组合而成的工况以及热水入口温度为343 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.9 m/s组合而成的工况适合于"小流量大温差"的热用户运行模式;热水入口温度为333 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.1 m/s组合而成的工况以及热水入口温度为343 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.1 m/s组合而成的工况适合于热用户对热水供应量需求较大的情况。 展开更多
关键词 太阳能 优化 温度 太阳能蓄热水箱 锥顶角 运行参数 热分层 数值模拟
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内置隔板开孔方式对太阳能蓄热水箱热分层的影响 被引量:10
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作者 王烨 宋荣飞 +1 位作者 胡悦 鲁红钰 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第5期897-903,共7页
为研究具有内置隔板的太阳能蓄热水箱隔板开孔尺寸及位置对其内部热分层效果的影响,对9种隔板开孔位置的太阳能蓄热水箱内温度场进行了数值分析,结果显示:在相同的流动参数及开孔面积条件下,隔板中心开1个圆孔的水箱热分层效果最好。对... 为研究具有内置隔板的太阳能蓄热水箱隔板开孔尺寸及位置对其内部热分层效果的影响,对9种隔板开孔位置的太阳能蓄热水箱内温度场进行了数值分析,结果显示:在相同的流动参数及开孔面积条件下,隔板中心开1个圆孔的水箱热分层效果最好。对于多开孔的水箱,开孔位置对水箱内热分层影响不大,但对蓄热量影响显著。对于隔板中心开1个圆孔的水箱,在不同流动参数条件下,冷、热水出口温差随着冷水入口流速的增大呈先增后减的趋势,当冷水入口流速大于0.9 m/s时,减弱了热分层的稳定性。 展开更多
关键词 太阳能蓄热水箱 隔板 开孔位置 热分层
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流体参数与隔板结构对太阳能蓄热水箱性能的综合影响 被引量:5
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作者 王烨 石成志 +2 位作者 孙振东 何腾 赵皓辰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期77-84,共8页
为了探寻综合性能最优的蓄热水箱结构,以半球形顶圆柱体水箱为研究对象,通过改变内置水平隔板上开孔的面积、数量及位置,得到13种不同的隔板结构,数值分析了不同冷水入口流速对水箱内温度场和流场的影响特征。结果表明:水箱内置隔板上... 为了探寻综合性能最优的蓄热水箱结构,以半球形顶圆柱体水箱为研究对象,通过改变内置水平隔板上开孔的面积、数量及位置,得到13种不同的隔板结构,数值分析了不同冷水入口流速对水箱内温度场和流场的影响特征。结果表明:水箱内置隔板上的不同开孔方式对冷热水混合过程的抑制效果存在差异,本文开孔方式2对用户侧用水量变化的适应性较强。隔板开孔面积不变,增大冷水入口流速或增加开孔数量均能有效提高水箱蓄热量;冷水入口流速不变,在较小的总开孔面积条件下减小各小孔定位圆直径可有效提高水箱蓄热量,6#水箱蓄热量最大。过高、过低的冷水入口流速均不利于形成良好的温度分层,11#水箱的温度分层效果最佳。 展开更多
关键词 太阳能蓄热水箱 隔板 量纲为1值 蓄热 三维数值模拟
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太阳能蓄热水箱联合运行模式研究 被引量:3
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作者 王烨 孙振东 +3 位作者 何腾 石成志 赵皓辰 李哲 《重庆大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期109-117,共9页
以乌鲁木齐地区某地板供暖的太阳能热水系统为工程背景,对3个具有不同顶部形状或内置隔板结构的蓄热水箱内流动与传热过程进行了数值分析,并对各水箱的交替运行模式进行了探讨。结果表明:不同时刻采用多水箱交替运行的模式是可行的。根... 以乌鲁木齐地区某地板供暖的太阳能热水系统为工程背景,对3个具有不同顶部形状或内置隔板结构的蓄热水箱内流动与传热过程进行了数值分析,并对各水箱的交替运行模式进行了探讨。结果表明:不同时刻采用多水箱交替运行的模式是可行的。根据水箱的热分层评价结果,在该地区典型日中室外气温相对稳定的3个典型时刻(11:30,15:00和18:00),水箱合理的运行模式为:11:30优先运行3#水箱(球形顶部和单圆孔内置隔板结构),其次为2#水箱(锥形顶部和多圆孔内置隔板结构)或1#水箱(锥形顶部和单圆孔内置隔板结构);15:00和18:00优先运行3#水箱,1#和2#水箱互为备用。对于水温要求较高但用水量不大的用户,建议优先运行3#水箱,其次为1#水箱,当用户端回水量较大且用户需要较高温度的热水时优先启用2#水箱。根据当地气象条件适时开启合适的蓄热水箱并合理调节流体参数对于充分利用太阳能资源、提高太阳能供暖系统的可靠性具有重要的工程指导意义。 展开更多
关键词 太阳能蓄热水箱 交替运行 流动参数 热分层 对流换热 数值模拟
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半球形顶太阳能蓄热水箱内置错层隔板结构及运行参数优化 被引量:2
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作者 王烨 蔺虎相 +2 位作者 胡悦 王苗 林源山 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第3期942-950,共9页
为了获得半球形顶太阳能蓄热水箱最佳内置错层隔板结构及运行参数,对25种具有不同内置错层隔板结构水箱进行了数值分析,结果表明:隔板水平伸长量保持不变,随着隔板竖向间距增大,冷热水出口温差变小;当隔板竖向间距一定,随着隔板水平伸... 为了获得半球形顶太阳能蓄热水箱最佳内置错层隔板结构及运行参数,对25种具有不同内置错层隔板结构水箱进行了数值分析,结果表明:隔板水平伸长量保持不变,随着隔板竖向间距增大,冷热水出口温差变小;当隔板竖向间距一定,随着隔板水平伸长量的增大,左侧或右侧隔板伸长相同的量对冷热水出口温差的影响差异越不明显,隔板以下区域温度呈现升高趋势,水箱内形成稳定的热层结构。当两隔板竖向间距为0.01 m、左右隔板水平伸长量为0时,集热器瞬时效率取得最大值20.5%。在热水入口温度较高时,热水出口温度对冷水入口流速的变化更敏感。蓄热水箱有效储热率随冷水入口流速的增大呈先增后减的趋势,不同结构蓄热水箱有效储热率取得最大值的冷水入口流速值不同。具有半球形顶及内置错层隔板结构水箱在获得较高冷热水出口温差方面的性能要优于具有圆锥形顶及内置开单孔隔板结构水箱。 展开更多
关键词 太阳能蓄热水箱 热分层 错层隔板 有效储热率 运行参数 数值模拟
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具有内置隔板的太阳能蓄热水箱运行参数研究 被引量:5
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作者 王烨 鲁红钰 +2 位作者 付银安 王乐李 管国祥 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期667-676,共10页
为改善顶部为半球形结构太阳能蓄热水箱的温度分层效果,对水箱在有无内置隔板两种情况下的8组运行工况进行了数值分析,结果表明:内置隔板对水箱内冷热水掺混程度的抑制作用、对水箱内温度分层的改善效果与流体的流动参数及温度密切相关... 为改善顶部为半球形结构太阳能蓄热水箱的温度分层效果,对水箱在有无内置隔板两种情况下的8组运行工况进行了数值分析,结果表明:内置隔板对水箱内冷热水掺混程度的抑制作用、对水箱内温度分层的改善效果与流体的流动参数及温度密切相关;热水入口温度不变、增大冷水入口流速,水箱顶部与底部间温差逐渐增大,而水箱顶部热水区域逐渐缩小;提高热水入口温度、减小冷水入口流速,能改善水箱顶部区域温度分层效果.当热水入口温度提高到343K、冷水入口速度降低到0.2m/s时可得到最佳的温度分层效果并且能提供316.09K的最高温度热水;当热水入口温度提高到343K、冷水入口流速增大到0.8m/s时可获得水箱顶部与底部间最大温差值.从保证水箱供应热水温度和顶部热层稳定性角度考虑,本文所研究工况中冷水入口流速应控制在0.8m/s以下. 展开更多
关键词 太阳能蓄热水箱 半球形顶 运行参数 隔板 温度分层 数值模拟
原文传递
基于蓄热性能最优的蓄热水箱流体参数动态调节 被引量:3
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作者 田宏亮 胡佳志 王烨 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期250-257,共8页
为探索太阳能蓄热水箱结构对其内部热分层和蓄热效率的影响,分析了不同顶部结构、内置隔板结构水箱在5个典型测试时刻(11∶30、13∶00、15∶00、16∶20、18∶00)的流动与传热过程。综合考虑热分层及瞬时换热效率2个评价指标,11∶30,优... 为探索太阳能蓄热水箱结构对其内部热分层和蓄热效率的影响,分析了不同顶部结构、内置隔板结构水箱在5个典型测试时刻(11∶30、13∶00、15∶00、16∶20、18∶00)的流动与传热过程。综合考虑热分层及瞬时换热效率2个评价指标,11∶30,优先运行1开孔隔板锥形顶水箱,并将冷水入口流速调为0.42 m/s;13∶00、18∶00,1开孔隔板半球顶水箱和1开孔隔板锥形顶水箱瞬时换热效率和热分层效果相当,可以互为备用,交替运行,将冷水入口流速分别调为0.42 m/s、0.26 m/s;15∶00,优先运行5开孔隔板半球顶结构水箱,将冷水入口流速调为0.18 m/s;16∶20,优先运行5开孔隔板锥形顶水箱,将冷水入口流速调为0.18 m/s。工程实际中可参照本文研究结论实现水箱结构与流动参数的适时最佳匹配。 展开更多
关键词 太阳能蓄热水箱 热分层 瞬时换热效率 对流换热 冷水入口流速
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分层-掺混切换式蓄热水箱热特性实验及评价研究 被引量:1
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作者 刘凯丽 王登甲 +1 位作者 刘艳峰 刘慧 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期181-187,共7页
稳定分层、充分掺混是蓄热水箱实现高效供暖和恒温出水2种功能的重要手段。该研究设计一种分层-掺混一体式蓄热水箱,可实现2种功能的有效切换,满足分层高效供暖和恒温生活热水在不同时段、不同季节的灵活需求。搭建一套蓄热水箱热力学... 稳定分层、充分掺混是蓄热水箱实现高效供暖和恒温出水2种功能的重要手段。该研究设计一种分层-掺混一体式蓄热水箱,可实现2种功能的有效切换,满足分层高效供暖和恒温生活热水在不同时段、不同季节的灵活需求。搭建一套蓄热水箱热力学特性测试实验系统,利用分层效率、㶲效率等蓄热水箱热性能评价指标,研究不同尺寸、流量、温度下分层-掺混式蓄热水箱的热力学性能及动态响应特征。以125 L的实验蓄热水箱为例,结果表明:在分层模式下,热分层速率、稳定性显著优于常规水箱,㶲效率和分层效率明显提高,㶲效率可达90%以上;在掺混模式下,掺混速度明显提高,分层效率迅速降低到0.10,实现了蓄热水箱的完全混合,结果对分层-掺混双效水箱的开发与应用具有一定指导。 展开更多
关键词 太阳能热水系统蓄热水箱 热分层 掺混 㶲效率 分层效率
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Mathematical Modelling of Charge/Discharge Process in Seasonal Heat Storage Tank
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作者 Ladislav Boszormenyi Emese Sivakova Roman Vodicka Peter Kapalo 《Journal of Energy and Power Engineering》 2014年第3期495-501,共7页
The seasonal heat storage tank is the most important component of the SDH (solar district heating) system, which allows significant increase in the share of solar energy in heat supply in comparison with conventiona... The seasonal heat storage tank is the most important component of the SDH (solar district heating) system, which allows significant increase in the share of solar energy in heat supply in comparison with conventional solar systems with short-term accumulation of heat. The adverse impact of their investment sophistication on competitiveness may be compensated by the increased use. For example: Cooperation with heat pump allows to increase the accumulation capacity of the seasonal heat storage tank and causes the direct use of heating energy and accumulation of cooling energy produced by heat pump. In the final stage of the heating period, it can be used to remote cooling supplied buildings. Experimentation on mathematical model is possible to obtain valuable insights about the dynamics of the processes of charging and discharging in the seasonal storage tank and subsequently used in the design, implementation and operation. 展开更多
关键词 One seasonal heat storage temperature stratification.
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