程新广
,
夏再忠
,
李志信
,
过增元
工程热物理学报
本文讨论了通过重新布置场内的导热系数分布来强化热传导的导热优化问题.针对边界上传热量一定的任意几何区域的稳态导热,在全场的导热系数积分为定值的条件下,以最小热耗散作为目标,利用变分方法导出了导热优化的基本准则:导热系数与局部热流密度成正比.该准则指导下的导热优化过程可获得热耗散最小的导热系数分布.实例证明了该方法是有效且合理的.
关键词:
导热优化
,
导热系数
,
热耗散
皇甫艺
,
吴静怡
,
王如竹
,
夏再忠
工程热物理学报
本文针对余热利用中既需控制热源温度又需要对热量输入/输出进行管理的场合,提出了热管理器的概念.在运行过程中,热管理器可以实现对热源温度的控制,并根据各个用热对象的级别及工况,通过不凝性气体体积的变化,自动实现对热量输出的分配.为了验证热管理器的可行性,本文建立了实验样机及系统.实验结果表明,加热功率从6.0kW上升至14.0 kW,工质蒸汽温度的变化幅度仅为0.7℃.工质蒸汽/不凝性气体的交界面起到了良好的"热开关"作用.从热源回收的热量,按照优先级顺序依次分配给各个热用户.
关键词:
余热利用
,
热管理
,
控温
,
凝结换热
郭孝峰
,
夏再忠
,
吴静怡
,
王如竹
,
孟毓
工程热物理学报
采用经相似性实验验证的数值计算程序预测了埋地电力隧道温度随年代的变化规律.根据计算结果分析隧道深度、直径和发热量对隧道终温的影响.结果表明,发热量是影响隧道最终温度的主要因素.较小发热量的隧道可以直接利用地表散热;发热量大的隧道,须采用大直径和小深度的隧道布置.最后给出了电力隧道的优化设计分析.
关键词:
埋地电力隧道
,
隧道温度
,
数值计算
,
土壤温度场
,
优化分析
陈传涓
,
王如竹
,
夏再忠
,
胡金强
工程热物理学报
利用瞬态平面热源法对制冷吸附剂的导热性能进行测试.所研究的吸附剂包括:硅胶颗粒、硅胶-水、硅胶-氯化钙混合多孔介质、硅胶-氯化钙-膨胀石墨固化混合吸附剂.实验结果表明:硅胶颗粒的孔隙率对其导热性能的影响比较大;此外,当硅胶的吸水量增大时,导热系数呈线性增大.当氯化钙质量分数大于0.2时,混合多孔介质的导热系数随氯化钙质量分数的增大而显著增加.利用膨胀石墨可以明显地提高硅胶颗粒的导热系数,固化的混合吸附剂的导热系数可以达到2.942W/mK,相对于硅胶颗粒的导热系数提高约30倍.
关键词:
导热
,
硅胶
,
膨胀石墨
,
氯化钙
,
吸附
杨国忠
,
王如竹
,
夏再忠
,
王丽伟
工程热物理学报
耦合吸附吸收制冷系统(ADAB)具有运行压力接近常压的优点.本文针对以往的耦合系统设计中存在的问题,设计了新型的耦合吸附吸收制冷系统.本文系统充分考虑了氨水溶液由吸收状态向发生状态切换时的显热损失问题,通过发生器和吸收器的分离设计,部分避免了由于切换时氨水溶液显热损失导致的系统制冷量减少甚至无冷量问题.本文对此新型系统的运行特性进行了理论研究,对其制冷性能进行了分析预测.分析结果表明该系统在蒸发温度5℃的空调工况下,系统性能系数COP为0.18;若吸附制冷循环能够在40 min内完成,则新型系统的比吸附剂制冷量SCP为40.8W/kg.
关键词:
耦合
,
吸附
,
吸收
,
制冷
李胜
,
吴静怡
,
王如竹
,
夏再忠
,
邓建
工程热物理学报
本文建立了热管理器设计计算模型,分析了换热系数,气流通道截面积、换热面积密度、管束排列形式等结构参数对热管理器控温性能的影响,并由此指出了优化热管理器体积的途径.运用上述设计计算模型并根据优化途径的指导,设计了应用于16 kW发电量的微型CCHP系统的热管理器,优化设计后的热管理器体积不到原有样机的一半.本文提出的设计计算模型和热管理器体积优化途径可作为今后热管理器研究和设计的有效工具.
关键词:
热管理器
,
模型
,
设计
,
CCHP系统
何曙
,
夏再忠
,
王如竹
工程热物理学报
提出了带内循环管的新型重力热管,通过内循环的引入提高了液体的有效提升高度,增大了换热面积;而且在蒸发段实现了降膜蒸发,大大提高了热管的传热传质性能,最终提高了其热传导性能.内循环管的引入也消除了常规重力热管的携带限和沸腾限的约束,提高了热管的工作温度范围.对相同规格的常规重力热管和新型重力热管分别建立数学模型,分析其传热传质性能.结果表明,与常规重力热管比,新型重力热管蒸发段的导热系数和相当导热系数分别提高了11.5～13倍和386～563倍.
关键词:
重力热管
,
降膜蒸发
,
内循环
,
相当导热系数
王德昌
,
吴静怡
,
夏再忠
工程热物理学报
本文介绍了一种具有较好传热传质性能的吸附式制冷用吸附单元管,该吸附单元管直接用烟气加热、空气冷却,可以用于沸石等高温吸附剂.该吸附单元管在加热/冷却流体侧和吸附剂侧均设了翅片,吸附剂内部的传热尺度不大于2.5 mm,最大传质尺度不大于11 mm.通过数值计算和由吸附单元管组合而成的吸附床的性能初步试验,证明该结构形式的吸附单元管具有优良的传热传质性能.
关键词:
吸附式制冷
,
单元管
,
传热传质强化
,
沸石-水
陈传涓
,
夏再忠
,
王如竹
工程热物理学报
本文提出了一种新型硅胶-水吸附制冷机的系统设计,并利用一维瞬态分布参数模型对该吸附机进行数值研究.结果表明:系统的最佳解吸/吸附时间、类回质时间和回热时间分别为600 s,40 s和20 s.系统的循环吸附量随类回质时间增加而增大,但是当类回质时间大于40 s,系统的制冷量和COP增加量都比较小.当热水、冷却水和冷冻水入口温度分别为85℃,30℃和15℃时,系统的制冷量和COP分别为9.66 kW和0.54,相对于基本循环分别提高了11.5%和58.8%.
关键词:
制冷
,
分布参数
,
硅胶
,
吸附
,
数值
马非
,
张鹏
,
夏再忠
工程热物理学报
本文以体点导热问题为例,通过数值模拟计算,从点生长速度和面生长速度两个方面探讨了仿生优化中生长速度对体点导热问题优化结果的影响.由于在网格密度相同的情况下,每次生长出来的高导热率材料数量不同,优化结果有明显差异.本文在此基础上加入自组织过程,消除生长速度对优化结果的影响.在点生长速度相同的情况下,对不同网格密度下的求解区域进行计算,对面生长速度对优化效果的影响进行了讨论.
关键词:
体点导热
,
高导热率材料填充
,
仿生优化
,
生长速度
