自然冷却下干式变压器的温度场仿真分析

采用试验与仿真相结合的方法,对干式变压器在自然冷却条件下的温度场特性展开了系统的研究。首先,采用高低压绕组同时施加额定直流电流的试验方法,排除了涡流效应对高低压绕组损耗结果的影响,准确地获得了绕组损耗与温升的对应关系。同时,利用STAR-CCM+软件,分析了达到热平衡后,变压器内部温度场和流场的分布情况以及不同的湍流模型选取和绕组等效建模方法对温升模拟结果的影响规律。研究结果表明,由于空气自然对流的影响,高低压绕组的温度场分布规律基本相同,即:底端温度最低且温度随绕组高度的增加逐渐升高。此外,采用k-ε低雷诺湍流模型和柱坐标等效建模法所得到的变压器自冷温升的仿真结果与试验结果的误差最小,且具有最快的收敛速度。所提出的仿真方法能够准确、快速地对自冷条件下干式变压器的温度场特性进行分析,可为变压器的设计与优化提供一定的指导与参考。

双效一体式螺杆冷水机带自然冷却方式关键技术研究

本研究深入探索了双效一体式螺杆冷水机带自然冷却方式的关键技术。双效一体式设计结合水冷和自然冷却,优化了冷却效果和降低了能耗。特别是其自然冷却系统中的蒸发冷装置,可以对制冷剂进行预降温,进一步降低能耗。同时,机组设计还考虑了节水,通过在自然冷却装置下方设置的水箱接收蒸发冷装置喷淋出的水,从而实现节水效果。

高温自然冷却后Q460高强钢高强度螺栓受剪连接力学性能试验研究

为了评估Q460高强钢高强度螺栓受剪连接高温自然冷却后的力学性能,采用电炉对受剪连接试件加热至目标温度后再自然冷却至常温,通过拉伸试验研究了过火温度、过火处理方法对受剪连接试件力学性能的影响。结果表明:不同的过火温度和过火处理方法对试件内部的表观特征以及在拉伸试验中的试验现象、板材间和板材与螺栓间的接触状态的影响是不同的;自然组主要是由于高温导致螺栓预紧力减小,而后装组主要是由于高温后板材表面新产生的浮锈引起抗滑移系数改变。不同过火温度和过火处理方法对试件的极限荷载、极限位移和抗拉刚度有很大影响;自然组试件的极限荷载和抗拉刚度总体随着温度的升高而减小,极限位移总体随着温度的升高而增加;后装组试件的极限荷载总体随着温度的升高而减小,而极限位移随着温度的升高而增加,抗拉刚度与常温试件基本一致。试件在高温自然冷却后表现出了较好的延性,试件的破坏形态均为其中一侧芯板外侧螺栓孔处净截面拉断。

自然冷却专用小型气泵间隙泄漏特性分析

气泵驱动回路热管是数据中心自然冷却的重要系统型式,可有效降低其冷却总能耗,气泵更是其中的关键专有部件。在前期气泵研究工作的基础上,专门针对小型滚动转子式气泵,建立其泄漏间隙模型,对不同间隙泄漏量、制冷剂种类对其泄漏特性的影响展开分析。研究表明:四种气泵间隙泄漏的泄漏量峰值均远低于常规压缩机,其泄漏量波动幅度也远小于压缩机的波动幅度;不同工质在气泵和压缩机中的泄漏量变化趋势基本一致;在轴向间隙泄漏中,R134a和R22工质的泄漏量峰值高于R32和R410A,按照其泄漏量大小排序为R134a>R22>R32>R410A,而在其他三种间隙结构中则相反;总泄漏量中,径向间隙泄漏量和轴向间隙泄漏量占比较大。

基于自然冷却系统的数据中心在冬季节能潜力分析

旨在降低数据中心能耗提出一种复合的自然冷却空调系统。结合数据中心全年需要大量制冷的特殊性,研究在严寒地区(长春125.35 E,43.88 N)充分利用自然冷源的数据中心空调系统。自然冷却的效率与环境的干、湿球温度密切相关,在一些不适合使用的时间段,可以联合使用机械制冷和热交换器对数据中心室内进行降温,进而降低传统数据中心空调运行能耗。经过理论分析与试验验证,该系统在避免结露的情况下最大程度利用室外的自然冷源,这种冷却系统是单一机械制冷能耗的24%。自然冷却系统在严寒地区可运行时间累计占30%,减少的二氧化碳放在碳交易市场可以带来的收益近1552万元/a。

关于绵阳某项目自然冷却改造方案的分析

工业厂房的设备发热量较大,冬季也需要较大的制冷量,导致厂房冬季的制冷耗电量较高。本文通过自然冷却的原理,对原有制冷系统进行节能改造,利用冬季室外的低温空气,让冷却塔通过板换直接制备14℃/20℃的中温冷冻水,取得了较好的综合效益。

某复杂自然冷却铜炉渣选矿工艺流程设计研究

针对某复杂自然冷却铜炉渣的原料性质,进行了一系列选矿小型试验和闭路试验研究,分别对碎磨工艺、选别工艺、脱水工艺流程及设备选型进行了分析。研究表明,该原料整体粒度偏细,硫化铜和自然铜的嵌布粒度细且不均匀,且在-0.038 mm粒级下仍有24%的铜未解离,因此该项目选用单段半自磨流程,并通过阶段磨矿、阶段选别工艺回收铜,在原料含铜1.5%的情况下,经选别后得到含铜品位20%的渣精矿,回收率75%,尾矿含铜品位0.4%。

车载开放式自然冷却电池包散热研究

以车载开放式安装的电池包为研究对象,电池包开放式安装在车辆底部,车辆运行过程中箱底与地面之间形成空气对流区,同时改变电池包底部结构,在箱底设计加强筋,改变空气流动状态,使对流区中的空气流动达到踹流状态,提高对流换热效率。文章采用理论分析和实验室实测的方法对电池包自然冷却的温升进行了分析,对比车辆按照实际工况运行中的电池温升数据。结果表明,自然冷却的电池包采用适当的安装方式,可以达到强迫风冷电池包的冷却效果,达到降低成本与结构复杂程度的目的。

数据中心自然冷却技术的现状探讨

介绍了数据中心自然冷却的分类及主要形式,总结数据中心自然冷却技术在国内外的现状,展望了该技术在今后的发展。

基于自然冷却技术应用的数据中心空调节能分析

本文基于数据中心空调系统的选型和节能设计,以风冷直膨式机组、风冷双冷源冷水机组和热管复合式制冷机组为研究对象,建立了三种类型空调系统的能效计算模型;基于DEST提供的广州、上海、北京和哈尔滨四个城市的气象数据,以相同的空调负荷和回风参数为条件,对三类空调的年均能效（AEER）进行计算和对比分析。结果表明：三类机组的年均能效自南向北随着平均气温的降低而逐渐提高,分别为4.07～4.45、4.00～6.84、4.27～8.20;相比前二类机组,热管复合式制冷机组的节能幅度分别为4.8%～46%和6.4%～16.6%;双冷源制冷机组由于能够应用自然冷却替代或部分替代高能耗的压缩制冷,相比风冷直膨式机组节能优势明显;与风冷双冷源冷水机组相比,热管复合式制冷机组的制冷剂输送功小、换热端工作效率高、没有防冻问题等优点,是年均气温较低地区数据中心空调的首选。

自然冷却高燃点油变压器温升计算方法

高燃点油变压器以其优越的防火减灾功能越来越受到用户的青睐。由于高燃点油的热物性与变压器油有很大的不同,粘度远高于变压器油,不能应用现有的变压器温升计算方法来计算高燃点油变压器的温升。文中根据传热学基本原理提出了一套计算高燃点油变压器温升的计算方法,用以计算高燃点油变压器平均油温升、顶油温升、绕阻温升等。计算结果与试验值吻合良好,可以满足工程设计计算需要。这为高燃点油变压器的研制开发提供了一种热设计的新方法。

数据中心自然冷却技术研究进展

数据中心的能耗增长日益受到关注,其能耗的很大部分是用于机房冷却。采用节能冷却方法是节能减排的迫切要求,自然冷却技术是其中的有效方法之一。自然冷却技术的实施有三种主要方式:空气侧自然冷却、水侧自然冷却和热管自然冷却。空气侧自然冷却简便易行且节能效果好,但会影响室内空气质量和湿度。水侧自然冷却可以在原有的空调机组上改造实现,但由于增加了中间传热过程其节能效果有限。热管自然冷却避免了对室内环境的影响,且同时利用相变传热节能效果较好。本文总结了近年来这三种自然冷却技术的最新进展,为这一领域的研究提供参考。

内蒙古某数据中心采用自然冷却技术的空调系统设计及运行模式

针对严寒沙尘地区的自然条件,该数据中心空调系统全部或部分使用外界自然冷源,同时采用建筑封闭风道智能换热技术辅以自然冷却,全方位多角度地倡导自然冷源梯级利用。建筑风道智能换热主要通过外墙设置封闭风道,室内采用封闭冷/热通道设计,解决直接引入新风造成的洁净度方面的问题,通过对流换热的方式实现冷热空气换热,达到自然冷却的效果。

数据机房自然冷却用泵驱动回路热管换热机组性能实验研究

设计了一种数据中心自然冷却用泵驱动回路热管换热机组,并介绍该机组的构成和工作原理,针对研制的样机搭建实验系统并较全面地进行实验研究。结果表明:当室内外温差为10℃时,机组能效比COP为5.88;当室内外温差为18℃时,机组COP可达10.41;当系统质量流量在一定范围变化时,即工质气化率在2%～50%范围内,机组换热量没有显著变化,且换热量与室内外温差近似呈线性关系;同时系统阻力越大,蒸发器进出口温差越大,显热换热量所占比例也越大。

严寒沙尘地区通信机房新型自然冷却通风系统研究

提出一种适用于严寒沙尘地区通信机房的新型空气间接冷却系统,对3种风管自然冷却方案的降温能力进行了实测,并与模拟计算结果进行了比较,验证了模拟方法的可靠性。对某实际工程进行了模拟分析,结果显示,应用该系统节能效果显著。

自然冷却/蒸气压缩复合制冷系统研究

本文研发了一种由蒸气压缩制冷和分离式热管集成的自然冷却/蒸气压缩复合制冷空调系统,分别采用第一工质和由液泵驱动的第二工质进行循环。该系统具有蒸气压缩制冷、复合制冷和自然冷却3种运行模式,高温季节压缩制冷提供全部冷量,过渡季节压缩制冷补充自然冷却不足的制冷量,低温季节自然冷却提供全部冷量。同时,研制了复合制冷系统样机HKF-200FH,其压缩制冷回路由3个独立的制冷单元并联,并与热管环路通过壳管式蒸发冷凝器相连。蒸发冷凝器的管程作为压缩制冷回路的蒸发器,在压缩制冷模式和复合制冷模式下为通过壳程的第二工质提供冷量。对样机性能进行了实验测试,结果显示:随着室外温度降低,复合系统的制冷量变化较小,能效比EER逐渐升高;压缩制冷模式(环境温度35℃)和自然冷却模式(环境温度10℃)下机组的制冷量分别为197.38 kW和196.89 kW,EER分别为3.5和15.3。2台系统样机自2014年5月在北京某"EB级云存储实验室"空调示范工程安全可靠的运行至今,监测结果显示,相比传统压缩制冷系统年节能率约为45%,节能优势显著。

不同自然冷却方式对光伏墙体性能影响的理论与实验研究

对有通风流道的光伏墙体和直接贴墙无通风流道的光伏墙体的性能进行比较 ,建立了各自的数理模型 ,并在香港建立了两种不同自然冷却方式的光伏墙体的对比实验台 ,通过实验与计算结果的比较 ,结果表明在香港地区这两种自然冷却方式的光伏墙体在发电性能差异不大 ,但室内得热方面相差较大。

中国各地区数据中心自然冷却时间分析

通过对2种自然冷却技术进行分析,确定自然冷却切换点,并统计全国各气象站点全年室外逐时气象参数,确定各气象站点2种自然冷却方式的全年完全自然冷却时间。通过空间插值的方法,得到全国各地区2种自然冷却方式的全年自然冷却时间分布图。从分布图上能直观地看出全年2种自然冷却方式在全国各地区的自然冷却时长,从而为数据中心业主和设计师提供选址参考。

不同气氛下自然冷却黄磷炉渣析晶动力学研究

以自然冷却黄磷炉渣为研究对象,采用熔融法制备CaO-Al_2O_3-SiO_2(CAS)系微晶玻璃。分别通过Owaza方程和修正后的Kissinger方程方程计算自然冷却黄磷炉渣基础玻璃的析晶活化能(E),利用Augis-Bennett方程计算了自然冷却黄磷炉渣基础玻璃的晶体生长指数(n),利用差热分析和X射线衍射分析技术分析了不同气氛下自然冷却渣微晶玻璃的析晶规律和晶相组成。结果表明:基础玻璃在空气气氛下较氮气气氛下更容易析晶;在一定的升温速率下,基础玻璃的析晶方式均为三维体积晶化;无论是在空气气氛下还是在氮气气氛下,自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃的主晶相均为硅灰石(CaSiO_3)。