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热泵干燥技术的应用现状及展望

化学工程 2024年第6期52卷 40-46页

作者：张派伟张振迎武雨萌常莉华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210

热泵干燥是一种新型的环保干燥技术,具有热效率高、节能效果显著以及运行稳定可靠等特点。探讨热泵干燥技术的应用现状及未来发展趋势,对热泵干燥器的分类和应用现状进行分析;介绍不同干燥方法所采用的动力学模型,总结热泵干燥器对物料... 详细信息

热泵干燥是一种新型的环保干燥技术,具有热效率高、节能效果显著以及运行稳定可靠等特点。探讨热泵干燥技术的应用现状及未来发展趋势,对热泵干燥器的分类和应用现状进行分析;介绍不同干燥方法所采用的动力学模型,总结热泵干燥器对物料颜色和营养成分的影响;对未来热泵干燥技术的发展趋势进行展望。结果表明:热泵干燥器主要有空气源热泵干燥器、地源热泵干燥器和混合式热泵干燥器3种,其中利用可再生能源的混合式热泵干燥器可显著提高干燥过程的能效;另外,热泵干燥技术能有效地缩短干燥时间,改善色泽的同时最大限度地保留物料的营养成分。热泵干燥技术目前在农业、食品、医药等行业得到广泛应用,将进一步扩展到更多的行业和领域,预计会取得更好的应用效果。

关键词：热泵干燥再生能源动力学模型

NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O脱水过程及其热力学与动力学性能

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应用化学 2024年第5期41卷 668-676页

作者：胡彪王会张振迎薛道荣刘抢中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室北京100190 华北理工大学建筑工程学院唐山063210 河北道荣新能源科技有限公司邢台054700

通过热重-差热分析仪(TG/DTA)测试了NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O的升温脱水过程,并对其脱水过程进行热力学和动力学分析。结果表明,NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O的脱水过程分为2步,第1次脱去9个水分子,形成NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·3H_(2)O;第2次脱去剩余的3个水分子,形成NH_(4)Al(SO_(4))_(2)。热力学分析NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O脱水过程中,脱落的液态水分子随即气化。动力学分析NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O脱水过程,脱去9个水分子的反应活化能为93.53 kJ/mol,脱去3个水分子的反应活化能为118.7 kJ/mol。

关键词： NH_(4)Al(SO_(4))_(2)·12H_(2)O 脱水过程热力学动力学

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直接蒸发式人工冰场传热的数值模拟

热科学与技术 2024年第1期23卷 24-29页

作者：张振迎刘西高尚萱龚凯常莉王昆华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210 华北理工大学科学技术处河北唐山063210

2022年北京冬奥会的举行促使我国的人工冰场迅速发展。运用数模拟的方法对直接蒸发式人工冰场进行传热模拟,研究了防冻管温度、冰面温度、供冷管间距等因素对供冷管热流密度及温度、冰面温度均匀性的影响。结果表明,防冻管温度的变化对... 详细信息

2022年北京冬奥会的举行促使我国的人工冰场迅速发展。运用数模拟的方法对直接蒸发式人工冰场进行传热模拟,研究了防冻管温度、冰面温度、供冷管间距等因素对供冷管热流密度及温度、冰面温度均匀性的影响。结果表明,防冻管温度的变化对冰面温度的影响可以忽略;冰场供冷管内工质的蒸发温度为-32.000~-22.400℃;冰面温度降低1.000℃,冰场冷负荷增加5.90 W/m^(2),供冷管内工质的蒸发温度降低1.200~1.500℃;随着供冷排管间距的增加,供冷管内工质的蒸发温度和冰面温度均匀性下降;间距从30增加到60 mm,冷管内工质的蒸发温度降低15.9%,冰面温度不均匀性指标温差最值从0.004增加到0.111℃。

关键词：人工冰场传热数值模拟冷管间距

融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价体系研究

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西部素质教育 2024年第8期10卷 86-89页

作者：陈艳华常莉魏蓉张振迎王昆杨梅华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210

文章首先概述了学习成果的定义,然后提出了融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价依据与原则,以及融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价内容,再次论述了融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价体系构建,最... 详细信息

文章首先概述了学习成果的定义,然后提出了融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价依据与原则,以及融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价内容,再次论述了融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价体系构建,最后对融合OBE与创新创业理念的学生学习成果达成度评价体系进行了可持续分析。

关键词：学习成果达成度评价体系 OBE 创新创业理念

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冷壁表面液滴冻结过程的数值模拟

化学工程 2023年第11期51卷 67-72页

作者：王洪利赵乾辉梁精龙张振迎华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210

为研究冷壁表面特性和空气温度对液滴冻结过程的影响,以及液滴冻结过程中液滴内部温度随时间的变化规律,通过Ansys Fluent软件的凝固/熔化模型对冷壁表面上的液滴冻结过程进行数值模拟。结果表明:冷壁表面上的液滴在冻结过程中,内部温... 详细信息

为研究冷壁表面特性和空气温度对液滴冻结过程的影响,以及液滴冻结过程中液滴内部温度随时间的变化规律,通过Ansys Fluent软件的凝固/熔化模型对冷壁表面上的液滴冻结过程进行数值模拟。结果表明:冷壁表面上的液滴在冻结过程中,内部温度分布不均匀,会随位置高度变化而变化。同时冷壁表面与液滴接触角越小,液滴内部温度散热越快,冻结时间也就越短。当接触角由60°增加到160°时,液滴冻结时间由24.7 s增加到337 s。空气温度越低,液滴发生相变的驱动力增加,液滴完全冻结时间越短,当空气温度由283.15 K降到263.15 K时,冻结时间由62.3 s降到55.7 s。

关键词：冷壁表面液滴冻结固相体积分数接触角数值模拟

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不凝性气体对热泵系统性能影响的实验研究

化学工程 2023年第6期51卷 29-33,61页

作者：李士腾王洪利梁精龙张振迎华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210

为研究不凝性气体对热泵系统性能的影响,以氮气作为实验气体,测试热泵系统在不同冷却水流量和温度下以及不同压缩机排气压力下,系统中存在体积分数为0.5%—10%的氮气时,系统的压缩机耗功、制热量以及COP的变化。结果表明:体积分数仅0.5... 详细信息

为研究不凝性气体对热泵系统性能的影响,以氮气作为实验气体,测试热泵系统在不同冷却水流量和温度下以及不同压缩机排气压力下,系统中存在体积分数为0.5%—10%的氮气时,系统的压缩机耗功、制热量以及COP的变化。结果表明:体积分数仅0.5%的氮气,对系统性能就造成了严重影响;氮气体积分数为0.5%—3%时,系统性能下降速度最快;进一步增大氮气体积分数,发现压缩机耗功增幅变缓,但制热量和COP仍有较大的下降速率。在含氮气的系统中调节冷却水流量、温度以及压缩机排气压力,系统性能虽有所改善,但大多会低于纯制冷剂系统。

关键词：不凝性气体氮气压缩机耗功制热量 COP

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转炉汽化冷却烟道数值模拟

化学工程 2022年第10期50卷 69-73页

作者：王彦刚王洪利梁精龙张振迎华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210

为了改善由于冶炼制度或汽化冷却烟道设计不尽合理导致的冷却水管磨损或过烧、爆管等状况,运用数值模拟的方法并借助现场运行数据,对转炉汽化冷却烟道内的烟气流动及传热特性进行了深入分析。结果表明:从烟道入口到出口,烟气温度有明显... 详细信息

为了改善由于冶炼制度或汽化冷却烟道设计不尽合理导致的冷却水管磨损或过烧、爆管等状况,运用数值模拟的方法并借助现场运行数据,对转炉汽化冷却烟道内的烟气流动及传热特性进行了深入分析。结果表明:从烟道入口到出口,烟气温度有明显降低的趋势。烟气的流速在烟道的弯头处外侧流速较大,弯头外侧各段的连接处有较为严重的冲蚀,冲蚀最严重的区域位于活动烟罩与炉口段的连接处。在转炉汽化冷却烟道内烟气和壁面之间,辐射换热是主要的换热方式。烟道入口速度由10 m/s增加到35 m/s,对流换热量占比由9.13%增加到16.29%,辐射换热量达到83.71%;烟气入口温度由1515℃增加到2015℃,对流换热量占比减少约35.10%。

关键词：转炉汽化冷却烟道烟气流动传热特性冲蚀

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R410a双级制冷循环性能研究

低温与超导 2022年第5期50卷 52-57页

作者：张超王洪利梁精龙张振迎华北理工大学冶金与能源学院唐山063210 华北理工大学建筑工程学院唐山063210

基于两级节流、中间完全冷却的R410a双级制冷循环,建立了热力学模型并进行了性能分析。结果表明,随着双级循环中间压力的升高,系统制冷量和耗功均降低,系统COP先升高后降低,系统存在最优中间压力,并且对应最优中间压力存在最优中间温度... 详细信息

基于两级节流、中间完全冷却的R410a双级制冷循环,建立了热力学模型并进行了性能分析。结果表明,随着双级循环中间压力的升高,系统制冷量和耗功均降低,系统COP先升高后降低,系统存在最优中间压力,并且对应最优中间压力存在最优中间温度。与单级循环相比,双级循环的高压级压缩机排气温度低于单级循环的排气温度,约低35.47℃,双级循环系统COP提高了约7.41%。[火用]分析表明,蒸发器[火用]损失最大,约占总[火用]损失的42.78%,其次,冷凝器[火用]损失占32.50%;压缩机[火用]损失最小,约为16.70%,其中,低压级压缩机[火用]损失比高压级压缩机高约28.60%。由双级循环中膨胀机代替节流阀循环的分析得出,膨胀机循环性能COP比节流阀提高了约42.24%,[火用]损失降低约23.74%,膨胀机循环无论在参数优化还是性能改善方面,均比节流阀循环具有一定优势。

关键词： R410a COP 双级循环 [火用]损失膨胀机循环

带透平膨胀机的跨临界CO_(2)制冷循环热力性能研究

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流体机械 2022年第3期50卷 40-46页

作者：张振迎郝佳伟许禹菲杨美媛常莉华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210

为提高跨临界CO_(2)制冷循环的性能,提出了冲动式透平膨胀机(ITE)改进方案,该方案可以在回收膨胀功的同时实现双级压缩,对相应的制冷循环进行了热力学性能研究,获得了该循环最佳高压压力、最佳中间压力以及COP的变化规律。结果表明:当... 详细信息

为提高跨临界CO_(2)制冷循环的性能,提出了冲动式透平膨胀机(ITE)改进方案,该方案可以在回收膨胀功的同时实现双级压缩,对相应的制冷循环进行了热力学性能研究,获得了该循环最佳高压压力、最佳中间压力以及COP的变化规律。结果表明:当蒸发温度从-10℃变化到15℃,气体冷却器出口温度从30℃变化到50℃时,改进ITE制冷循环的COP相对基本制冷循环、回热制冷循环和传统ITE制冷循环,分别提高了38.4%~45.1%,31.1%~37.1%,21.5%~27.9%;蒸发温度越低,气体冷却器出口温度越高,改进ITE制冷循环的优势越明显。

关键词：跨临界CO_(2)制冷循环冲动式透平膨胀机双级压缩高压压力