超临界直流锅炉水冷壁压降及出口汽温计算

针对超临界直流锅炉水冷壁结构特点及炉内热负荷分布特点,将水冷壁划分为由流量回路、压力节点和连接管组成的流动网络系统.根据质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,建立了超临界直流锅炉水冷壁压降和出口汽温的数学计算模型.在此基础上,对利港发电厂600MW超临界螺旋管圈直流锅炉在不同负荷时上升系统总压降及上、下炉膛水冷壁出口汽温进行了计算,并与实炉数据进行了比较,表明100%负荷(锅炉最大连续蒸发量)、75%负荷及50%负荷时,上、下炉膛水冷壁出口汽温误差均不超过2%;75%负荷时上升系统总压降相差0.058MPa,误差为2.87%.由此表明所建立的600MW超临界螺旋管圈直流锅炉水动力计算模型和所开发的程序是正确可靠的,完全可用于实际工程计算,为超临界锅炉设计提供了参考.

上海某办公楼土壤源热泵系统冬季运行特性实测分析

通过对上海市某办公楼土壤源热泵系统冬季工况的长期监测,分析了土壤源热泵系统在上海市办公类建筑下的长期运行特性.监测结果显示,冬季工况下,日均部分负荷率有80%的时间都处于40%-80%负荷率下,40%负荷率的时间最长,占整个冬季工况的23.3%.机组能效比为3.8-6.7,系统能效比为1.9-4.7.能效比不仅受部分负荷率和地埋管出水温度影响,受用户侧出水温度影响也较大.因此基于建筑负荷,合理设置机组和水泵开启台数及合理设置用户侧出水温度对土壤源热泵系统高效运行具有重要意义.

地源热泵系统地埋管群分区运行控制策略研究

通过建立地埋管传热模型和变频水泵能耗模型,对不同地埋管群分区运行控制策略下对应的钻孔壁温、出水温度和能耗进行模拟计算。结果表明:地源热泵系统地埋管群采用分区运行控制策略钻孔壁温和出水温度恢复较好,采用负荷控制策略时的节能率关系为:75%负荷率>50%负荷率>25%负荷率;采用时间控制策略时的节能率关系为:下午时段>中午时段>上午时段;采用水温控制策略时的节能率关系为:出水29℃>出水30℃>出水28℃;采用分区运行控制策略节能率均可达到20%,高于地源侧系统变流量运行控制策略。

地表水地源热泵塑料毛细管换热器设计

毛细管作为空调系统的辐射末端,逐步得到重视和应用,但应用在闭式地表水地源热泵系统中,作为地表水体的换热器的研究较少。建立了毛细管简化的数学模型,通过大量数值计算,得出影响其换热能力的显著因素。给出了适用工程设计的线算图,当管材、进出口温差与线算图计算条件不同时,进行管长修正。在此基础上,给出了毛细管换热器的设计方法和算例分析。

光伏散热扁管内部流场的数值模拟

本文将换热器用扁管应用到光伏电池散热中,将光伏电池散失的热量用于提高扁管内流体的温度,实现能源的高效利用。采用fluent软件,对设置在光伏电池板背面以水为介质的扁管通道进行了数值模拟,获得了内部的流场和温度场,并分析了入口流速、入口水温、有无隔板及隔板数目对出口水温的影响,结果表明适当降低入口流速和入口水温、在通道内设置隔板或者增加隔板数目,均可提高出口水温。

基于线热源理论预测地埋管出口水温的简化方法

地源热泵系统出口水温对于判断热泵运行效率及地埋管换热状况有重要意义。参照地源热泵设计规范中推荐的地埋管传热热阻计算公式,基于地埋管传热的线热源理论模型,提出了一种预测逐时地埋管出口水温的简化方法。用数值模拟软件建立了地源热泵系统传热模型,得到了出口水温的逐时变化。结果表明,模拟方法能较好地预测出口水温的变化。分析了机组运行周期、负荷、日运行时间对简化方法预测结果精确度的影响,结果表明简化方法可用于指导地埋管长度计算。

水冷式换热器传热性能的稳态分布参数模拟与实验验证

建立了以分布参数为基础,以壳管式换热器为主要研究对象的稳态仿真模型,以R124为制冷剂模拟实验工况,并分别对蒸发器和冷凝器的进出水温度及蒸发侧和冷凝侧的换热量进行了测量,对比分析了实验结果与仿真结果,对换热器性能进行了分析。结果表明,冷凝器、蒸发器出水温度的仿真值与实测值的相对偏差分别在±2.5%和±3%内;蒸发侧和冷凝侧换热量的仿真结果最大偏差分别为1.72%和-5%;冷却水进水温度每升高1℃,冷凝侧换热量降低1.37%;蒸发器出水温度每升高1℃,蒸发侧换热量减小5.17%。

地源热泵季节性能测试理论研究

以夏季某典型工况下的地埋管实测水温为例,根据傅里叶级数近似算法及采样定理,确定还原整个夏季地埋管出水温度需要的最少测试点数目,建立了地源热泵季节性能工程测试方法。结果显示,在地埋管夏季运行期间,对其出口水温均匀测试4次,利用2阶谐波的傅里叶级数即可还原地埋管整个运行期的水温,且还原结果与实测结果吻合性较好;对2阶谐波的傅里叶级数相位放大2.3倍,可将还原结果误差降至±1%的范围内。

不同土壤类型与含水率对水平埋管换热性能影响数值分析

为揭示地源热泵系统水平埋管换热器在不同土壤类型中的换热性能,基于土壤毛管水理论知识,结合数值模拟的研究手段,探讨了蓄能不同类型土体内(砂土、壤土、黏土)三相组成的差异对水平埋管换热器换热特性的影响规律。结果表明,在通入308.15 K制冷工况下,水平管在壤土中的出水温度降低至303.3 K,进出口水温差为4.9 K,埋管单位延米换热量37.1 W/m,水平管在壤土中的制冷换热效益显著;不同土壤(砂土、壤土、黏土)在经历相同制冷周期下,水平管的换热过程对壤土的温度场分布影响最小,管体在壤土中运行时热堆积风险系数最低。研究表明,水平管与土壤的换热性能同时受土壤比热容与土壤导热系数的影响,提高土壤导热系数比提高土壤比热容获得的效益更加显著。可以通过压实回填、减少土壤孔隙率、提高固相回填材料导热系数、加大布管深度以提高回填材料含水率等方法来强化埋管的换热性能。

层状土壤条件下竖直地埋管换热器内水温变化特性

通过数值模拟仿真的方法研究了跨越非饱和/饱和层状土壤条件下竖直地埋管进管温度变化规律,研究结果表明,夏季和冬季工况下,饱和土中监测点温度变化率较大,非饱和土中监测点温度变化率较小。可见分层土壤条件下饱和土的传热性能优于非饱和土传热性能,研究结果为竖直地埋管换热性能的研究提供了新的参考。

基于FLUENT的地埋管出水温度影响因素研究

研究地埋管出水温度对于减轻土壤冷热堆积现象具有理论意义和实用价值。文章利用FLUENT、GAMBIT建立换热模型并进行数值模拟,得到了以下结论:夏季工况循环介质的流速越大、循环介质进口温度越高会使出口水温度增加;夏季工况土壤和回填材料导热系数越高出口水温越低。冬季工况循环介质的流速越大出口水温度越低;冬季工况循环介质进口温度越高、土壤导热系数越大、回填材料导热系数越高会使出水温度升高。

某电厂#2机组A给水泵转速故障停机分析

文章结合某电厂#2机组A给水泵转速故障问题进行分析,在对整个事件过程进行检查的过程中发现其中给水泵运行过程中存在的故障原因,并结合故障原因所暴露出来的各种问题提出了对故障进行处理和防范的措施,以供参考。

变水流量对水冷多联机系统运行性能影响的实验研究

埋管式水冷多联机系统运行时,如能根据负荷变化及时调整埋管换热器开启数量,进而改变水系统流量,则不仅可降低水泵的电耗,还可以实现埋管换热器间歇运行,从而提高系统的运行效率。本文研究了数码涡旋水冷多联式空调系统在冬季供暖运行工况下,改变闭式水环路的水流量对水冷多联机机组供回水温度的影响,分析了变水流量对系统运行特性和机组性能的影响。

地源热泵地埋管换热器实际换热性能评价方法研究

地埋管换热器换热效果良好与否关系着整个系统运行效率。本文提出了地埋管换热器换热效果评价方法。该方法以地埋管传热热阻为切入点,针对影响地埋管传热热阻的3个因素:地埋管施工质量、地埋管设计参数及地埋管累计换热量,明确地埋管换热器的评价应排除第3个因素,而着眼于前2个因素,提出了地埋管出水温度与最优热阻评价2种评估方法。

基于TRNSYS的双U型地埋管换热影响因素分析

针对水平式埋管占地面积大、换热效果差及竖直式埋管初期投资高、施工难度大的现状,基于TRNSYS建立地源热泵双U型地埋管换热器瞬态仿真模型。在保证研究变量为唯一变量的条件下,通过仿真计算分析地埋管不同钻孔数、不同埋管深度以及不同孔间距对地埋管换热器性能的影响,模拟试验结果表明:增多钻孔数、加深钻孔深度、增大钻孔间距均可提高地埋管换热器的换热效果。本研究为地埋管换热效果与施工难度的平衡提供分析依据。

不同运行模式下中深层地埋管换热器取热特性

建立中深层套管式地埋管换热器数值传热模型,基于有限差分法将控制方程离散求解。对不同运停比下地埋管换热器连续运行15个供暖期的出水温度、热损失率进行模拟分析。随着运行时间的延长,4种运停比(8∶16、12∶12、16∶8、24∶0)供暖期结束时地埋管换热器的出水温度均逐年降低,前期温降速率比较大,后期比较平稳。相同供暖期,供暖期结束时地埋管换热器的出水温度由高到低对应的运停比顺序为:8∶16、12∶12、16∶8、24∶0,以第1个供暖期结束时地埋管换热器的出水温度为基准,第15个供暖期结束时地埋管换热器的出水温度分别下降2.18%、3.61%、5.23%、9.23%。由模拟结果可知,第15个供暖期末,运停比8∶16、12∶12、16∶8、24∶0对应的地埋管底部的循环水温度分别为39.70、33.97、36.71、28.93℃。降低运停比有利于岩土热恢复,提高热泵机组的制热性能。运停比8∶16、12∶12、16∶8、24∶0对应的地埋管换热器热损失率分别为48.86%、50.07%、51.09%、52.40%。降低运停比有利于减小热损失率。

冰源热泵与地埋管地源热泵联合供暖系统仿真

低温水相变制热系统与水源热泵机组相结合构成冰源热泵机组,采用TRNSYS软件对冰源热泵机组与地埋管地源热泵机组联合供暖系统的运行特性及能效进行仿真。水泵耗电量:低温水相变制热系统在供暖期并非始终保持满负荷的制冰状态,不同条件下平均含冰率均小于设定的峰值含冰率。在乙二醇溶液循环温差一定的条件下,冰浆循环泵耗电量随峰值含冰率增大呈下降趋势。乙二醇溶液泵耗电量随峰值含冰率的增大而增加。随着峰值含冰率的增大,乙二醇溶液泵耗电量在低乙二醇溶液循环温差下的上升趋势明显,在高乙二醇溶液循环温差下的上升趋势变缓。热泵机组耗电量:随着峰值含冰率增大,低温水相变制热系统承担了更多热负荷,冰源热泵机组耗电量呈上升趋势。峰值含冰率一定时,随着乙二醇溶液循环温差增大,冰源热泵机组耗电量呈下降趋势。地埋管地源热泵机组耗电量对峰值含冰率、乙二醇溶液循环温差的变化不敏感。机组能效比:与地埋管地源热泵机组相比,冰源热泵机组能效比受峰值含冰率、乙二醇溶液循环温差的影响更加明显。在低峰值含冰率下,比较高的乙二醇溶液循环温差对应较高的冰源热泵机组能效。在高峰值含冰率条件下,过低的乙二醇溶液循环温差不利于冰源热泵机组能效的提高。