便捷填充U型管盐桥的制备与探索

Cu-Zn原电池实验是基础化学实验的重要组成部分,盐桥批量制备的品质是实验的关键,常规操作的温度高、消耗大、效率低。本文分别从U型管盐桥的填充材料和灌装方式两方面进行研究。针对盐桥的制作难度及功能特点进行探索,对琼脂和可溶性淀粉载体盐桥的导电能力、凝结时间进行分析。改进灌装方式,针对大批量盐桥制作需求,设计半自动式灌装机代替传统人力操作,提高盐桥的制作效率。为化学实验中盐桥的制备提供便捷高效的解决方案,提高相关实验数据的准确性和稳定性。

Techno-economic analysis of single U-tube and double U-tube heat exchangers in Chongqing area

On the basis of practical projects in Chongqing,the thermal performance of heat exchangers (single U-tube type and double U-tube type) of the ground-source heat pump (GSHP) system in the hot summer was obtained and analyzed. The data obtained from test could match with the result deduced from theoretical calculation. From the test results,the cooling capacity of double U-tube is 1.6 times that of single U-tube. Taking cost per depth per watt Clq as the evaluation standard,Clq of single U-tube is 4.69 RMB$/W,and Clq of double U-tube is 3.14 RMB$/W. The double U-tube heat exchangers usage should be prioritized.

太阳能-U形埋管土壤蓄热特性数值模拟与实验验证

为了探讨利用太阳能-地源热泵系统中现有钻孔U形埋管进行太阳能跨季节性土壤蓄热的可行性及其特性,基于多孔介质传热传质及地下水渗流理论,建立了考虑地下水渗流与热湿迁移影响的准三维U形埋管土壤蓄热的数学模型.基于对模型的数值求解,探讨了间歇蓄热运行模式及地下水渗流对U形埋管土壤蓄热特性的影响,结果显示:间歇蓄热方式有利于土壤温度的恢复,从而可提高蓄热效率;同时,地下水渗流的存在可以强化地下埋管的换热效果,但不利于用埋管作为蓄热装置.实验验证表明,埋管日平均出口温度及日蓄热的计算值与实验值随时间的变化规律一致,其平均相对误差为5.6%.所建模型为U形埋管土壤蓄热及其传热特性的研究提供了理论基础.

八边形中空夹层钢管混凝土柱PVC-U内管的性能研究

通过对PVC-U内管的八边形中空夹层钢管混凝土柱三个轴心受压构件的试验研究,分析了PVC-U内管的破坏形态和破坏发生的原因.根据轴心受压时PVC-U内管的荷载—变形曲线,对数据进行计算分析,获得了PVC-U内管与核心混凝土间相互作用力随荷载变化的曲线,PVC-U内管提供构件总承载力的比例较小约为3%左右,因此在实际工程应用中,建议PVC-U内管提供的承载力可以不计入构件的总承载力,而作为一种承载力储备.最后,概括了PVC-U内管代替内钢管在工程上应用的优缺点.

U型管高压汽-液两相流动密度波型不稳定性的实验研究

在系统压力P=4～10MPa,质量流速G=450～1200kg／m^2·s,人口过冷度△T_(sub)=10～70℃,热负荷q=O～650kW／m^2的工况范围内,采用φ20×2mm的23Crl8Ni不锈钢U型管,在高压试验台上进行了密度波型脉动的研究；分析了系统压力、质量流速、入口过冷度、热负荷对它的影响。结果表明,随着压力的增加,系统稳定性增加；随着质量流速增加,界限热负荷增加,界限干度下降；进口过冷度对密度波型脉动呈现单值性影响,随着进口过冷度下降,界限热负荷降低。根据实验结果及量纲分析,得出了预测界限热负荷的无因次关联式,与试验值相比,误差在15％以内。

PVC-U管件注塑模具斜主流道及冷料井的设计

介绍PVC-U管件注塑模具斜主流道及冷料井的设计,提出了设计原则、设计依据、型式选择及其在注射成型时的工艺要求。采用斜主流道及冷料井模具,不仅消除了管件的熔接痕,而且提高了管件的表面质量。

U型竖埋管地源热泵-辐射地板联合运行冬季启动特性实验研究

对U型竖埋管地源热泵-辐射地板联合运行实验冬季运行启动特性进行分析,研究启动阶段U型竖埋管进出水温的变化规律,得出平均每米井深的换热量。研究启动阶段辐射地板供暖的进出水温的变化规律,为地源热泵及辐射地板在长江中下游地区的工程设计与应用推广提供参考。

基于流热固耦合的U型管式熔盐换热器温度场与应力场分析

熔盐换热器因其系统压力低、运行稳定以及经济性能好等特点在太阳能、核能和高温制氢等领域得到广泛应用。由于熔盐运行温度高,冷热流体温差大,导致熔盐换热器主要部件中产生的热应力不可忽略。本文采用流热固耦合方法分析U型管式换热器的温度场与应力场,首先运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析获取了换热器主要热性能参数,并与实验结果进行对比,最大偏差约3.07%,验证了CFD流体仿真结果的准确性。在此基础上,对熔盐管壳式换热器运行工况下的传热过程进行了详细分析,获得换热器流场和温度场。最后,通过Ansys workbench有限元软件计算得到由流场、压力场和温度场耦合产生的应力场,并着重分析了与换热管及壳体相连接的管板的应力分布,给出了管板最高应力值及某些路径的应力变化规律。结果表明:应力较大的部位发生在管板的布管区与非布管的连接区域,位于近壳侧的换热管内壁处,距离管板下端面约2 mm的位置。可为熔盐换热器实际运行和结构设计提供重要参考。

余热-地热源吸收式热泵U形地埋管数值模拟

将烧结余热系统、吸收式热泵机组和地埋管换热器系统相结合,搭建了余热-地热源溴化锂吸收式热泵实验台。利用Fluent软件对地埋管换热系统的换热特性进行了数值模拟,并通过实验进行了验证。结果表明,U形地埋管换热器进出口温度的模拟值与实验值吻合得较好;无论是单U管还是双U管,其周围土壤温度沿深度方向变化不明显,而不同深度水平方向上温度变化范围较大。

PVC-U内管的八边形中空夹层钢管混凝土柱极限承载力的试验研究

PVC-U内管的八边形中空夹层钢管混凝土柱是指以八边形截面钢管作为外管,以PVC-U管材作为内管,两管圆心重叠放置,在两管之间浇筑混凝土而制成的构件.目前,国内外尚未有对此类构件研究的报导.通过6个PVC-U内管的八边形中空夹层钢管混凝土柱试件的轴压试验研究,得到试件外钢管、混凝土和PVC-U内管三个组成部分的荷载—应变关系曲线和试件的极限承载力.并且通过对这6个试件的对比研究得到了径厚比、空心率、长细比3个参数对其极限承载力的影响.

某塑胶U型管注塑模具设计

针对塑胶U型管内壁型芯脱模难度大的特点,将U型管塑件内壁型芯分解为2个直型芯与1个圆弧型芯的拼合结构,在模具动模侧设计了3组油缸驱动抽芯机构完成3个型芯的抽芯动作。2组油缸驱动抽芯机构完成2个直型芯抽芯,其中1组在完成直抽芯过程中,同时驱动动模型腔、摆件板旋转10°,达到共同推动塑件在圆弧型芯上旋转预脱模,防止由摆件板单独推动塑件旋转脱模,引起塑件塑性变形;设计模具二次开模,解决了动模型腔在旋转过程中与相关零件干涉的问题;第3组油缸驱动齿条齿轮传动机构,带动摆件板推动U型管塑件旋转,完成圆弧型芯脱模运动,解决了传统圆弧型芯旋转脱模所需脱模空间大、出现运动干涉,以及圆弧型芯难以冷却等问题。

双U型地埋管换热器换热性能试验研究

双U型地埋管换热器(DUBTHE)在实际应用中易出现管路交叉,引起热短路,造成换热性能降低,直接影响浅层地源热泵系统的运行效率。以西安某浅层地源热泵项目为工程背景,基于无限长线热源理论和斜率法,通过现场岩土热响应试验、不同测温法测温试验,研究了岩土初始平均温度、导热系数和体积热容,及管卡间距对DUBTHE换热性能的影响。结果表明:多点式测温线缆测得的岩土初始平均温度为17.08℃,更接近实际地层温度。该地层的岩土综合导热系数和综合体积热容分别为1.65 W/(m·K)、2.81×10^(6 )J/(m^(3)·K)。DN25 DUBTHE的夏、冬季单位延米换热量随着管卡间距减小而增加,且增速随管卡间距的减小先增大后减小。当管卡间距分别为1、2、3、4 m时,DN25 DUBTHE的夏季单位延米换热量较无管卡分别提高了21.03%、19.48%、15.16%、3.92%;DN25 DUBTHE的冬季单位延米换热量较无管卡分别提高了20.83%、19.48%、14.94%、3.79%。工程中最优的管卡布置方式为2 m或3 m管卡间距的DN25 DUBTHE。研究结果可为关中地区浅层地源热泵系统的优化设计提供经验借鉴与数据支撑。

PVC-U双轴取向管材生产技术现状

介绍了PVC-U双轴取向管材的生产技术概况和拉伸机理,对它们的特点进行了说明,对实现工业应用具有一定的指导作用。

PVC-U双壁波纹井管的环向破坏模式与承载力分析

针对ＰＶＣ－Ｕ双壁波纹井管的材料和结构特点，考虑成井工艺和运行时间的影响，分析了其环向破坏模式及承载力。分析表明，其危险工况是管外在封填中或封填后短时间内，表现为环向失稳破坏；其承载力的影响因素，一方面是材料的机械强度和管材的截面尺寸，另一方面是井管周围滤料的密实程度和成井工艺。文中还提出了两种典型荷载作用下其环向承载力计算公式。

U形竖管内超临界甲烷传热异常行为机理研究

针对航空发动机的空气预冷系统U形竖管超临界流体传热异常问题,对超临界压力甲烷U形竖管内传热行为进行了数值研究。探究了热流密度、质量流量和运行压力对换热的影响,从超临界甲烷管内温度、速度、流动状态及无量纲数变化出发,阐述了超临界甲烷在U形管内异常传热现象形成的机理。结果表明,在较高热流密度(95k W·m~(-2))下,浮升力导致的自然对流是上升直管段内传热恶化的主要原因,运行压力的升高抑制了物性变化,促进了传热恶化向正常传热方向恢复。弯管段内的二次流使混合对流转变为强制对流,二次流形成的迪恩涡改善了径向温度分布不均匀性,强化了弯管段及其后续直管段的传热,且在弯管顶部位置传热的强化作用最为显著。

考虑U型管效应的注水泥套管变形问题研究

注水泥过程中的套管变形问题给固井作业带来了巨大挑战。基于U型管效应产生的机理,给出了真空段长度和返出排量的描述方程。考虑温度场对套管变形的影响,推导了传热学方程,用于预测井筒温度场。通过分析注水泥时套管受力情况,建立了相应的套管变形程度计算模型。以新疆油田Z井为例,进行了泵压、真空段长度、注入返出排量等参数的计算。结果表明,当井筒内出现U型管效应时,返出排量不等于注入排量;最佳的注入排量为12~14 L/s,此时套管变形量较小,且不会发生疲劳破坏。当在井口观测到泵压为0时,井筒内就会产生真空段,此时应重视U型管效应可能引发井下复杂。根据敏感性分析,注入排量对套管变形程度的影响最大。在设计注入排量时,可考虑变排量注水泥的设计方法,以便更好地解决该类问题。

新型发泡剂在PVC-U微发泡管材中的应用

讨论了PVC-U结皮微发泡管材生产中易出现的问题,各种助剂对发泡性能的影响,以及新型发泡剂———改性对甲苯磺酰氨基脲在PVC-U结皮微发泡管材生产应用中的特点。

蒸汽发生器三维热工水力特性分析程序SGTH-Porous3D研发及应用

准确预测蒸汽发生器的管内外耦合传热、管内流量分配及管外三维流动传热对U形管和螺旋管蒸汽发生器的传热和结构优化设计具有重要意义。本文基于多孔介质两流体模型研发了通用蒸汽发生器三维热工水力特性分析程序SGTH-Porous3D,并利用实验数据对程序进行了验证。提出了基于局部坐标系的直管、U形弯头和螺旋管管束通用多孔介质参数化方法,建立了壳侧三维粗网格分析模型以及适用于U形管、螺旋管的管内单相、两相流动传热模型,发展了管侧流体三维并联多通道简化方法以及管壳侧跨尺寸网格数据映射和耦合传热方法。结果表明:SGTH-Porous3D程序可预测U形管和螺旋管等多型蒸汽发生器管、壳侧三维流动传热特性,可支撑蒸汽发生器的三维传热设计和流致振动分析。

U形污水换热管中颗粒污垢沉积特性研究

分析了不同污水流速、污水黏度、颗粒浓度及颗粒粒径下颗粒污垢在换热壁面上的沉积、剥蚀及热阻的变化情况。结果表明:污水的流速、黏度及颗粒的浓度对颗粒污垢的沉积情况影响较大,在其他参数不变的情况下,当流速由0.5 m/s增大到1.5 m/s时,沉积速率增大了2.3倍,剥蚀达到稳定的时间缩短为原来的1/6,污垢热阻减小56%;当污水的黏度由0.0010 Pa·s增大到0.0030 Pa·s时,剥蚀达到稳定的时间延长1.27倍,污垢热阻增大1.25倍;当颗粒浓度由400 mg/L增大到800 mg/L时,剥蚀达到稳定的时间增加约1倍,污垢热阻增大约1倍;颗粒粒径对污垢沉积特性的影响较小,当颗粒粒径由1μm增大到40μm时,沉积速率仅增大14%,污垢热阻仅增加12.8%。研究结果可供污水换热器设计、运行及除垢参考。

PVC-U管材的生产

以普通PVC -U管材为例 ,探讨了生产PVC -U管材的配方及原材料选择原则 ,阐述了PVC-U管材的成型工艺 ,对成型加工过程中容易出现的一些质量问题 ,提出了切实可行的解决方案。全面介绍了PVC -U管材成型过程中使用的挤出设备。