寒区隧道空气幕保温技术效果分析

为研究寒区隧道空气幕保温技术的保温效果,以某隧道为设计背景,应用相似理论和量纲分析法,首次搭建由外界环境控制装置、棚洞模型、空气幕射流控制装置和温度测试装置4部分组成的模型试验系统。试验采用控制变量法分析不同工况下空气幕保温技术的效果,研究结果表明:空气幕保温技术的最优射流角度为30°~40°;当外界温度为-10℃,外界风速为2 m/s时,一道空气幕墙可以满足隧道的防寒保温需求;空气幕射流速度应根据隧址处的自然环境变化,才能有较好的防寒效果;寒区隧道空气幕保温技术的保温原则为以加热为主、隔风为辅;当串联多道空气幕共同工作时,最佳串联间距为30 m。模型试验填补了寒区隧道空气幕保温技术试验的空白,结果可为我国寒区隧道工程建设提供思路和参考。

半封闭空间单侧冷风幕效应数值模拟研究

受外部冷空气影响,寒区隧道冻害问题日益严重,为阻止外部冷空气流入隧道,提出以外部空气为空气源的冷风幕隔冷方式,并开展半封闭空间单侧设置冷风幕阻隔外部冷空气流动换热过程的数值模拟研究。数值模拟模型设置参考相关室内试验,通过室内试验测试数据对数值模型进行验证后,利用数值模型研究风幕射流角度、射流速度、射流宽度对热压作用下冷风流入半封闭空间阻隔效果的影响。结果表明:射流角度为3°时,形成风幕形态较理想,半封闭空间平均温度较无风幕作用时有4~5℃的提高,此时增加风幕速度或宽度均会强化外部冷空气与半封闭空间内空气的换热,减弱风幕隔冷效果;射流角度为6°或9°时,风幕射流宽度需要与射流速度匹配,否则易出现风幕形态不理想,导致风幕隔冷失效。

寒区隧道施工期空气幕保温系统现场试验研究

当隧道内气温低于5℃时,混凝土的硬化速度会减缓,进而影响工程质量。本文以京兰高速铁路(北京—兰州)在建尚山隧道工程为依托,首先通过现场试验对比了搭建防寒门、搭建防寒门+生炉子和搭建空气幕保温系统三种措施下洞内浇筑混凝土处气温的变化情况,然后通过数值模拟分析风幕机的射流风速、射流温度对洞内浇筑混凝土处气温的影响。结果表明:搭建防寒门保温时洞口风速3.21 m/s、气温-12.68℃条件下洞内浇筑混凝土处气温开始降至5℃以下,搭建防寒门+生炉子保温时洞口风速5.36 m/s、气温-19.13℃条件下洞内浇筑混凝土处气温开始降至5℃以下,均须联合采用其他保温措施;洞口最大风速4.56 m/s、最低气温-15.83℃条件下,搭建空气幕保温系统后洞内浇筑混凝土处气温为7.36℃;适当增加风幕机的射流风速或增加射流温度均可以提高洞内气温,为了降低系统运行能耗,建议适当增加风幕机的射流风速。

冷库空气幕气流组织优化及冷风渗透实验

传统冷库空气幕通常以出口风速的研究作为提高阻断效率的重点,对射流风速在沿程上的持续性缺乏关注。本文通过对空气幕装置进行三次针对风速优化的结构性设计改造(改进安装了小型静压箱和渐缩喷口;在静压箱中安装导流叶片;设置回风系统)以减少空气幕射流沿程快速衰减。通过搭建空气幕性能测试实验台,对所设计空气幕沿程风速衰减情况进行测量,使用气体示踪法计算了不同配置空气幕的阻断效率。结果表明:加装静压箱和渐缩喷口对送风前半程的风速提升较大,安装导流叶片对风速库门后半程的风速优化影响较大,回风系统会使后半程风速显著提高;冷风渗透实验中单层风幕、双层风幕和三层风幕的密封效率分别为0.16、0.19和0.22,单层循环风幕、双层循环风幕和三层循环风幕的密封效率分别为0.29、0.38和0.43。

美国航空冷战政策的缘起、演进和调整(1947—1963)

冷战格局形成之际,利用国际民用航空实施遏制战略成为美国全球冷战布局的重要环节,此即航空冷战。通过单边和多边相结合的方式,美国构筑了针对苏联和东欧国家民用航空技术与设备的出口管制体系。在民用航线问题上,美国致力于打造限制甚至封锁苏联和东欧国家民用航空活动的所谓“空中铁幕”。基于自身利益的考量,英国等西欧国家从一开始就对美国的航线限制政策持有不同立场,美国试图切断东西方民用航空联系的努力未能如愿。面对国际民用航空的发展及美苏航空技术实力对比的变化,美国最终放弃构建“空中铁幕”的政策图谋。美国航空冷战政策的演进证明,国家利益考量和技术实力对比是决定航空冷战走向和国际民用航空格局的关键因素。

风幕对冷藏车性能影响的仿真分析和试验研究

通过CFD仿真分析了风幕在开门时对冷藏车保温性能的影响,并对一种新开发的带外吸风方式风幕机的冷藏车的性能进行了测试,测试结果表明:在冷藏车门处设置风幕机可以减小冷藏车卸货过程中由于开门造成的能量损失,与不设置风幕机的冷藏车相比,可明显降低冷藏箱内平均温度的上升速率。

冷库空气幕性能数值模拟与参数优化

以一个实际冷库为试验对象,建立了包含冷库内部、冷库空气幕和库外环境在内的三维耦合数值模型,采用CFD数值模拟软件对冷库空气幕流场进行非稳态数值模拟,并对冷库温度场进行了试验测量,重点分析了冷库空气幕的送风速度、送风角度和喷口宽度等参数对冷库空气幕隔离性能的影响规律。结果表明,对于某个具体的冷库,存在最合理的送风速度和送风角度,使冷库空气幕的隔离性能达到最佳,库内温度场波动最小。冷库空气幕喷口宽度不宜选择过宽。本文研究的冷库空气幕最佳的送风速度为8 m/s,最佳的送风角度为向冷库外侧偏转15°,最佳的喷口宽度为0.04 m。

冷库空气幕流场的非稳态数值模拟及验证

为了真实地研究冷库空气幕开启后冷库气流场和温度场的变化规律,该文建立了冷库三维模型,利用CFD模拟软件对试验冷库空气幕的流场进行了非稳态模拟,预测库门和空气幕开启60s内冷库温度场和气流场的变化,并对温度场模拟结果进行了试验验证。模拟结果得出库门和空气幕开启后,空气幕射流的中心主流速度衰减慢,而两侧气流的速度衰减快,库外热空气从入口两侧和底部侵入库内;冷库内靠近冷风机一侧底部的温度上升较快;侵入的热空气改变了冷气流的流动轨迹,冷热空气存在压力差导致冷库中心处形成多个涡旋,从而破坏了库内均匀的气流组织。在今后的研究中可以通过数值模拟优化冷库空气幕的送风速度、喷口宽度等参数,从而提高冷库空气幕的隔离性能,维持库内控温要求。

冷库门空气幕性能的影响因素

以一个实际运行的冷库为研究对象,建立了包含冷藏间内部对流、冷库门空气幕射流及室外环境风场流动在内的三维整体耦合求解数值模型。在冷库门和空气幕同时开启的条件下,研究了冷库门空气幕喷口宽度、出口射流速度和喷射角度等参数对空气幕性能和效率的影响规律。结果表明,对于某个具体的冷库,存在最优的空气幕出口射流速度和最优的喷射角度,使得冷库门空气幕的性能最优,效率最大。空气幕的出口喷射宽度也不是越宽越好。

敞开式陈列柜冷风幕发展现状与分析

介绍了陈列柜的分类及敞开式陈列柜冷风幕的发展现状;从节能角度阐述了冷风幕的优化措施;提出目前陈列柜冷风幕存在的若干问题,并对敞开式陈列柜冷风幕的研究工作进行了展望。

空气幕的研究进展

主要从计算方法、数学模型、流动特性和性能影响因素等方面对当前国内外空气幕进行分析,并论述空气幕在冷库中的应用研究,通过对空气幕研究成果的分析,得出CFD数值模型在预测空气幕效率上更有优势、向外调整喷射角度可以提高空气幕的封闭性等结论,提出下一步研究冷库门空气幕的方向。

敞开式陈列柜冷风幕的研究状况

本文介绍了敞开式食品陈列柜的冷风幕流动及换热机理和数值计算方面的研究状况 。

敞开式食品陈列柜的节能研究

本文介绍了敞开式食品陈列柜的工作原理,并介绍了以节能为核心的研究现状,对已有文献中的一些节能措施做了总结。

水平低温展示柜内冷风幕研究现状及进展

介绍了水平低温展示柜内冷风幕流动及热质交换机理和数值计算两方面的研究现状 。

冷库空气幕参数对其性能影响的数值研究

为了进一步提高冷库空气幕的隔离性能，维持库内控温稳定的要求。本文以一个实际冷库为试验对象，建立了包含冷库内部、冷库空气幕和库外环境在内的三维耦合数值模型，采用CFD数值模拟软件对冷库空气幕流场进行非稳态数值模拟，并对冷库温度场进行了试验测量，重点分析了冷库空气幕的送风速度、送风角度和喷口宽度等参数对冷库空气幕隔离性能的影响规律。结果表明，对于某个具体的冷库，存在最合理的送风速度和送风角度，使冷库空气幕的隔离性能达到最佳，库内温度场波动最小。冷库空气幕喷口宽度不宜选择太宽。本文研究的冷库空气幕最佳的送风速度为8m／s，最佳的送风角度为向冷库外侧偏转15度，最佳的喷口宽度为0．04m。

风幕代替中心筒的旋风分离器性能研究

旋风分离器是循环流化床锅炉中的重要设备之一,具有结构简单、造价便宜等优点,然而在循环流化床锅炉运行过程中容易发生旋风分离器中心筒变形、裂隙、下移甚至脱落等失效事故,造成了严重的经济损失。鉴于此,提出一种无中心筒旋风分离器,在原有中心筒位置引入无尘新风形成风幕用于调节旋风分离器的分离效率,避免中心筒失效事故且能灵活调整旋风分离器分离效率。采用冷态试验和数值模拟相结合的方法研究该无中心筒分离器的性能。研究发现:旋风分离器中心筒缺失后分离效率降低,在中心筒脱落后分别通入3、6、9、12 m/s风幕,分离效率先升高后降低,风幕速度为9 m/s时分离效率最高,较不通入风幕的分离效率提高3.17%;中心筒脱落后对于粒径小于6μm的颗粒影响较小,与中心筒存在时的分级分离效率相差不大,而对粒径大于6μm的颗粒影响较明显,远低于中心筒存在时的分级分离效率;形成风幕后能极大提高旋风分离器对粒径小于6μm颗粒的分级分离效率。旋风分离器中心筒脱落后,压降略降低,在原有中心筒处通入无尘新风形成风幕后压降会升高,且压降随着风幕速度的提高而升高。

基于冷损双流体模型及主元分析-支持向量机算法的制冷陈列柜冷风幕优化分析

利用冷损双流体(RLTF)模型对立式敞开型陈列柜冷风幕及其四周气体流动和传热进行数值模拟,确定其冷损量及影响因素,建立冷损量的目标函数,通过主元分析-支持向量机(PCA-SVM)算法对目标函数寻优,并经过实验加以验证.结果表明,经优化后,陈列柜的冷损量下降了19.6%,单位展示面积的每日耗电量(TEC/TDA)减少了17.1%.

寒区隧道温度场变化规律及空气幕保温效果

隧道洞口段铺设保温层不能完全解决寒区隧道的冻害问题,为此提出一种新型寒区隧道空气幕保温系统,采用叠加原理、分离变量法和贝塞尔特征函数建立列车风影响下寒区隧道温度场计算模型,研究不同列车运行速度和运行间隔时寒区隧道温度场的分布规律,验证了新型寒区隧道空气幕保温系统保温效果.研究结果表明:当外界气温为-30℃,围岩地温为5℃时,隧道洞口段铺设保温层已无法满足寒区隧道保温需求,应与主动保温措施联合;寒区长大隧道结构防寒不应仅在洞口段,若列车运行速度大(大于200 km/h)、列车运行频率高(间隔小于30 min),寒区长大隧道需要全隧道防寒;50 m的保温空气幕联合1 050 m的保温层可以满足外界气温为-30℃、围岩地温为5℃、列车运行速度为300 km/h、列车运行间隔为10 min这种极端情况下寒区隧道的保温需求.

敞开式冷藏陈列柜研究进展

本文分别从制冷系统、风幕性能、内部结构、制冷工质及应用相变蓄冷材料等方面综述了冷藏陈列柜的研究进展,分析了其对性能方面的影响及优化改进的方法,从节能的角度阐述了冷藏陈列柜节能措施的发展方向,为今后的研究提供思路。

大型冷库内温度场的数值模拟与优化

以典型大型冷库作为研究对象,对冷库内外环境(包括空气幕在内)进行三维数值建模,并利用计算流体力学软件对冷库内温度场进行模拟研究,并将计算结果进行了实验验证。通过对结果分析可得:在稳态条件下,库内流场温度虽达到了要求的范围,但堆垛货物附近的温度场分布并不均匀,货物之间与库内其他区域存在着较明显的温差;在非稳态条件下,空气幕的送风速度对温度场的影响很大,当送风速度为8m/s时,库内温度场的波动较小,空气幕性能较好。在该基础上提出了今后可进一步优化的建议:改变库内空气的流动方式,改变货物的堆垛方式,降低货物堆垛高度,对影响空气幕性能的其他参数进行研究优化。