半片光伏组件阴影遮挡下性能模拟方法研究

光伏组件切片技术是提升光伏组件功率的一种有效方法,但结构的变化给研究复杂场景下光伏组件输出性能的建模带来一定的难度。文章提出了一种阴影遮挡场景下半片光伏组件性能模拟方法,该方法以单电池片为基础,结合等效电路的串并联结构,对阴影遮挡场景下半片组件的输出性能进行模拟;然后采用4种不同遮光实验来验证算法的准确性。通过对比模型计算功率与实测值,得到其平均偏差为2.42%,证明了该方法具有较高的精度。此外,文章还对半片与整片组件在不同遮挡场景下的输出性能进行了对比研究,结果表明,半片组件较整片组件在大部分阴影遮挡场景下具有较明显优势。

模块式屋顶绿化热工性能模拟及排布优化

以屋顶绿化为削减上海夏季空调高能耗的重要手段,探究其在不同建设布局下的节能效益差异,以期在推广建设中获得更好的节能实效;首先穷举对应不同屋面绿化率的模块排布单元,然后在FLUENT软件中借助经实测校准的佛甲草屋顶绿化模块传热模型,模拟不同排布单元的热通量,最终比选节能潜力突出的排布单元,考察低建养成本的排布方式并计算其导热系数。结果表明:不同排布单元的热通量存在差异;随着屋面绿化率的增长,相应排布单元的平均热通量显著下降;在屋面绿化率相同的情况下,模块相对集中的排布单元热工性能较佳;屋面绿化率为80%的排布单元较100%绿化单元可降低20%的模块产品价格成本,其导热系数可达0.3 W·m^(-1)·K^(-1),较未绿化单元减少50%;夏季在上海地区屋面绿化率改变对于模块式屋顶绿化的热工性能影响显著;通过小尺度抽象场景模拟可推得具有科学实践引导价值的应用场景,即模块式屋顶绿化在屋面覆盖率达到80%且绿化模块相对集中排布时,具有较好的经济节能效益。

新型建筑隔热材料的热性能模拟与优化

建筑隔热材料在现代建筑工程中起着至关重要的作用,能够有效地降低能源消耗、提高室内舒适度并减少环境影响。然而,传统隔热材料存在一些局限性,如导热性较高和性能不稳定等。为了克服这些问题,研究人员一直在探索新型建筑隔热材料的开发和应用。本研究旨在利用先进的模拟和优化方法,提高新型建筑隔热材料的性能,并为可持续建筑发展做出贡献。文章详细介绍了材料的选取、实验室的测试、数学模型的建立、模拟工具的选择以及优化算法的应用,分析模拟结果与实验数据的对比,以期为建筑领域的隔热材料研究提供新的思路和方法。

某柴油机高原工况性能模拟分析

为了研究大气压力对增压中冷柴油机性能的影响,使用GT-Power软件建立某8缸增压中冷柴油机的工作过程仿真模型。改变模型边界条件中的压力,模拟柴油机在不同高原上工作时的外界环境,分析了大气压力的变化对柴油机各项性能参数的影响。计算结果表明,随着大气压力的降低,该柴油机的功率、扭矩和缸内最大压力降低;燃油消耗率升高,热效率降低;在低转速区大气压力的变化对于柴油机的影响要大于高转速区;涡轮增压器的压比和转速升高,压气机进气流量减少。

非织造布内部结构重建及其性能模拟的研究进展

非织造材料的内部纤维堆砌结构对其过滤、压缩、拉伸、断裂及破坏行为等具有重要影响。因此,针对当前非织造布的内部结构表征方法和基于内部结构的各项性能模拟方法进行讨论与分析。介绍了内部结构表征的三种主要建模方法,即随机生长法、Micro-CT法和图像建模法,并对其性能的两种模拟方法(理论模拟和数值模拟)进行文献总结和分析,最后对各方法进行对比和分析,明确未来发展方向及待解决的问题。

性能模拟分析技术在城市生态水体设计中的应用与实践

本文以南京青龙绿地工程为例,基于性能模拟分析方法对设计前后场地生态水环境进行分析,通过Flow-3D软件对公园水体进行三维建模,并对设计前后场地的生态水性能进行对比试验,探讨性能模拟分析技术在城市公园水体生态工程应用中的优势与不足,以期为今后类似工程建设提供借鉴与参考。

空调-热水器一体机单独制热水模式的性能模拟和实验分析

简要介绍了空调一热水器一体机的基本原理和构成,对其在独立制热水模式下的运行工况进行了数值模拟和实验分析。结果表明,该设备具有明显的节能效果,但系统的功率和COP随着水温的升高而下降;该设备对压缩机性能的要求比普通空调器要高。

平板太阳集热器热性能模拟分析

为对平板太阳集热器进行热性能分析及优化设计,建立平板太阳集热器的稳态性能数学模型,编制热性能模拟程序,分析环境参数、运行参数及结构参数对集热器瞬时效率的影响特性。模拟结果表明,环境温度升高、工质入口温度降低均可显著提高集热器瞬时效率;降低盖板发射率和吸热板表面发射率有利于提高集热器瞬时效率;减小工质质量流量和增大集热管间距会使集热器瞬时效率减小;环境风速变化对集热器瞬时效率影响较小;夹层间距变化对集热器瞬时效率的影响随工质入口温度的增大而增大;太阳辐射强度对集热器瞬时效率的影响跟集热器与环境间的热交换有关。

CO_2气体冷却器的性能模拟与优化计算

CO2气体冷却器的结构和换热效果对CO2跨临界制冷循环的性能影响较大,为了能设计出高效的气体冷却器,有必要对CO2气体冷却器进行性能模拟和优化研究。本文首先建立了CO2气体冷却器分布参数计算模型,对CO2制冷剂的出口温度、冷却水出口温度和换热量进行了模拟计算,并与试验测试结果进行了比较,验证了模型的可靠性。然后利用该模型对CO2气体冷却器进行了优化计算,主要分析了换热管径和管长对热重比及压降的影响。结果表明,热重比随管径的增大而下降,随管长的增加而增大。综合考虑热重比和压降两方面因素,CO2气体冷却器适合选择小管径和长管长。

方案设计阶段建筑性能模拟方法综述

从模拟辅助设计的过程分析、建筑群性能模拟、建筑单体性能模拟和建筑性能评价方法四个方面回顾了建筑方案设计阶段节能设计的研究成果,分析了现有研究方法的不足,指出解决现有问题应首先研究方案设计阶段的特点,其次分析模拟输入参数的可获得性,并在模拟中引入不确定性分析。

基于过程系统工程理论的热力系统性能模拟

在介绍了过程系统工程理论的基础上 ,采用过程系统工程理论的序贯模块法建立了电站汽轮机热力系统的过程单元模拟和系统模型 ,并采用回路断裂与收敛策略对热力系统进行了性能拟 ,验证了模型精度 ,最后分析了过程系统工程理论在电站过程系统性能模拟、分析。

制冷剂工质裸板太阳能集热器热性能模拟

为了对裸板太阳能集热器进行热性能分析及优化设计,建立其分布参数均相流动数学模型.该模型基于直膨式太阳能热泵热水系统,利用换热管内、外换热方程和热平衡方程,对过热区和两相区按焓差均分进行划分,采用二分法以换热管长为迭代判据进行求解.通过理论计算分析集热管内制冷剂状态变化和结构参数、运行参数、环境参数对集热器集热效率的影响.模拟结果表明:两相区制冷剂干度变化近似为线性;室外环境温度升高和集热板厚度增大可显著提高集热器集热效率;太阳辐射强度、水箱水温和集热管间距增大使集热效率降低;增加集热管内径对提高集热效率作用不大.

复合热源太阳能热泵供热系统及其性能模拟

提出了一种复合热源太阳能热泵供热系统,通过阀门切换,可根据不同的天气状况改变运行模式,以空气和太阳辐射作为热源制取供暖用水。针对所设计的10kW供热系统,建立了系统的数学模型,对热泵串联集热器(SC+HP)及集热器串联热泵(H+SC)两种运行模式下的循环性能进行了计算机模拟分析,并计算了系统的全年运行状况。从模拟结果可以看出,在模拟进水温度区间内,HP+SC模式下热泵COP较高,最高比SC+HP模式高2.58%;而SC+HP模式集热器热性能较好,总热效率更高,最高比HP+SC模式高2.62%。

直接喷射分层燃烧转子发动机性能模拟研究

在理论分析的基础上对原有直接喷射分层燃烧转子发动机性能模拟模型中的一些子模型进行了改进。用改进后的模型预测了转子发动机在不同工况下燃烧室内工质压力、温度的变化及转子周壁的传热量、缝隙体积和漏气面积对燃烧室内工质压力的影响,用试验数据拟合得出了平均机械损失压力随转速变化的关系式,并将预测结果与试验结果进行了对比。结果表明:改进后的模型具有更高的计算精度且稳定性好,能满足工程实用的要求。

自然吸气柴油机高海拔性能模拟试验研究

为了提高叉车柴油机的高原适应性,在内燃机高海拔（低气压）性能模拟试验台上,对490BPG柴油机进行了不同海拔高度下的性能模拟试验研究。分析了海拔高度的变化对柴油机进气特性、动力性、经济性以及排温的影响,研究了柴油机最大转矩、最低燃油消耗率及其对应转速随海拔高度的变化关系。结果表明：海拔每升高1000m,柴油机的进气量平均下降8.3%,有效功率平均下降3%～15%,燃油消耗率平均增加3%～16%,排气温度平均上升1.5%～4.5%;海拔高度的变化对高速区动力性能影响较大,低速区次之,海拔5500m与平原相比,柴油机高转速（2650r/min）时功率和转矩下降43.11%,低转速（1100r/min）时功率和转矩下降36.76%。

复合热源太阳能热泵热水系统性能模拟

提出了一种复合热源太阳能热泵热水系统,通过阀门切换,可以根据不同的天气状况改变运行模式,以空气和太阳辐射作为热源制取生活用水。针对设计的150L热水系统建立了数学模型,对不同运行模式下的性能进行了计算机模拟分析,分析了太阳辐射强度及环境温度对系统性能的影响,并计算了系统的全年运行状况。从模拟结果可以看出,热泵串联集热器模式(HP+SC)比集热器串联热泵模式(SC+HP)耗时稍长,但COP更高,各月总热效率前者略高于后者。COP及总热效率均随太阳辐射强度及环境温度的升高而升高。在4～10月的晴朗天气下,应尽量优先采用集热器模式(SC),仅在完全没有太阳辐射时才使用热泵模式(HP)。

多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法

提出一种新的多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法,该方法根据光伏组件生产厂商提供的标准测试条件下铭牌参数值,首先利用简化的四参数模型得出高精度光伏组件的I-V曲线,进而对该I-V曲线利用分段拟合的方法得出电池电流方程的微分方程在短路及开路状态下的通用求解模型,在此基础上利用五参数模型得到串联电阻Rs、并联电阻Rsh、光生电流Iph、反向饱和电流Io以及二极管理想因子n这5个电性能参数的解析解。该方法解决了五参数模型中所需的电池电流方程的微分方程在短路及开路状态下的值不能直接从组件铭牌参数中获取的问题,将计算结果与实验数据分析比较,结果表明该方法具有较高的计算精度,可为深入分析光伏组件在多种复杂情况下的性能输出提供重要手段。

新型太阳能连续型固体吸附制冷及供热复合机设计及性能模拟

该文提出了一种新型的太阳能连续型固体吸附制冷及供热复合机的设计方案 ,从理论上描述了该复合机的热力循环过程 ,并在正常工况下对该复合机进行了性能模拟分析。研究表明 :采用该种设计方案 ,复合系统能连续制冷 ,对于单一复合吸附床系统 ,在日辐射量为 2 1 6MJ,平均环境温度为 2 9 9℃ ,蒸发温度为 5℃ ,上床集热效率 η为 6 0 % ,下床与环境的换热系数α为 2W / (m2 ·K)的工况下 ,白天中能提供 4 7 8℃的热水 30kg ,系统平均制冷COPcooling为 0 18,平均供热COPheating为 0 34,吸附剂持续平均制冷功率SCPa 为 17 6W /kg ,集热面积持续平均制冷功率SCPc 为 87 8W /m2 ,集热面积持续平均供热功率SHPc 为 16 5 9W /m2 ;晚上每千克吸附剂制冷量为 0 2 6MJ ,每平方米集热面积制冷量为 1

电容式微传声器的性能模拟与优化设计

针对所研制的电容式微传声器在理想模式下的工作原理 ,建立了有限元分析模型和声 电模型 ,从理论上分析了器件的机械性能、灵敏度以及频响特性 ,得出了结构优化的设计原则 ,即要想得到高灵敏度的微传声器器件 ,必须考虑采用尽可能小的空气隙厚度和声学孔尺寸以及具有较小内应力的声学振膜 .为采用MEMS技术制备出高性能的电容式微传声器提供了理论基础 .

直流道PEMFC的综合三维数学模型及其性能模拟

目的研究质子交换膜燃料电池中扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.方法对直流道质子交换膜燃料电池建立综合的三维多组分数学模型,电化学反应速率采用团聚块模型修正,自主开发程序代码对电池的极化性能进行数值模拟,利用该模型研究了扩散层厚度、孔隙率和催化剂颗粒尺寸等参数对电池性能的影响.结果增大气体扩散层孔隙率有利于提高电池的极化性能,但是应考虑孔隙率增加引起的不利影响;存在最佳的扩散层厚度使电池的极化性能最优;减小催化剂颗粒的特征尺寸可以提高电池的极化性能.结论利用直流道质子交换膜燃料电池的综合三维数学模型,可以进行燃料电池极化性能的模拟,并能对电池的主要结构参数进行优化.