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夏季冷热联供模式下的燃气机热泵机组性能分析

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制冷学报 2018年第5期39卷 91-97页

作者：刘凤国田中允董付江曹冠忠加磊磊颜超天津城建大学能源与安全工程学院天津300384 青岛海尔热水器有限公司青岛266101

本文建立了一套以R134a为制冷剂工质、以天然气为一次能源驱动开启式压缩机做功的燃气机热泵系统,研究了当蒸发器进水温度为12～22℃,室外环境温度为24.2～35.6℃,发动机转速为1 400～2 000 r/min,夏季冷热联供模式时,空气源燃气机热泵(... 详细信息

本文建立了一套以R134a为制冷剂工质、以天然气为一次能源驱动开启式压缩机做功的燃气机热泵系统,研究了当蒸发器进水温度为12～22℃,室外环境温度为24.2～35.6℃,发动机转速为1 400～2 000 r/min,夏季冷热联供模式时,空气源燃气机热泵(GEHP)机组的性能。结果表明:发动机转速和蒸发器进水温度的变化对系统性能的影响大于室外环境温度变化的影响。随着发动机转速由1 400 r/min增至2 000 r/min,系统COP_1、COP_2、PER_1、PER_2分别减小了15.5%、9.9%、18.8%、13.5%。在工况范围内,机组冷水出水温度可达6.7～19.3℃,热水出水温度可达40.7～61.7℃,考虑余热回收情况下系统PER_2可达1.14～1.45。

关键词：燃气机热泵供冷生活热水余热回收节能

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螺旋管结构对超临界甲烷换热特性的影响分析

煤气与热力 2023年第9期43卷 V0010-V0019页

作者：李选平郑文科田中允姜益强孙澄哈尔滨工业大学建筑学院黑龙江哈尔滨150001 寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

采用数值模拟方法,对螺旋管结构参数(螺旋管内直径、螺旋直径及螺旋升角)对超临界甲烷在螺旋管内流动换热特性的影响进行研究。通过螺旋管内表面传热系数及比摩擦压力降表征管内流动换热性能,对螺旋管出口横截面的流速与温度分布进行分... 详细信息

采用数值模拟方法,对螺旋管结构参数(螺旋管内直径、螺旋直径及螺旋升角)对超临界甲烷在螺旋管内流动换热特性的影响进行研究。通过螺旋管内表面传热系数及比摩擦压力降表征管内流动换热性能,对螺旋管出口横截面的流速与温度分布进行分析。结果表明:螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径减小,表面传热系数达到峰值时的入口温度及峰值、比摩擦压力降均增大。螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径增大,出口横截面的平均流速逐渐增大,管道内的高温流体所占横截面面积越大且越贴近壁面,且横截面最高温度增大。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径增大,管内表面传热系数峰值小幅度降低,不同入口温度范围表面传热系数与螺旋直径呈现不同变化规律。此外,比摩擦压力降随着螺旋直径增大而逐渐降低。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径减小,出口横截面流速增大且横截面流速的分层现象越明显。随着螺旋直径增大,管内高温流体所占横截面面积逐渐减少且逐渐远离壁面,同时横截面温差降低。螺旋升角对超临界甲烷在螺旋管内的流动换热性能影响较小。

关键词：超临界甲烷数值模拟螺旋管流动换热特性表面传热系数

椭圆比对椭圆扭曲缠绕管流动换热影响的数值模拟

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暖通空调 2022年第S1期52卷 266-271页

作者：张晓慧高玮郑利文密晓光郑文科田中允姜益强中海石油气电集团有限责任公司北京100028 哈尔滨工业大学哈尔滨寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨

为了探究椭圆扭曲换热管在LNG(liquefied natural gas)绕管式换热器中的应用效果,采用数值模拟方法,对缠绕半径R=1 m,螺旋升角β=8°的椭圆扭曲缠绕管建立了RNG K-ε湍流模型。重点分析了雷诺数Re=4000~16000、椭圆比r=1.2~2.0和扭曲节... 详细信息

为了探究椭圆扭曲换热管在LNG(liquefied natural gas)绕管式换热器中的应用效果,采用数值模拟方法,对缠绕半径R=1 m,螺旋升角β=8°的椭圆扭曲缠绕管建立了RNG K-ε湍流模型。重点分析了雷诺数Re=4000~16000、椭圆比r=1.2~2.0和扭曲节距p=0.02~0.10 m等因素对扭曲缠绕强化换热管的流动特性、传热特性及综合强化换热效果的影响。结果表明:相对摩擦因数和相对努塞尔数均随椭圆比的增大而增大;扭曲节距越小,其随椭圆比的变化效果越显著;但对于综合强化换热的影响,所有工况的综合强化换热因数均小于1,说明椭圆扭曲缠绕管的强化换热效果小于光滑管。

关键词：强化换热被动强化绕管式换热器螺旋缠绕管综合换热特性

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燃气机热泵供生活热水性能分析

天津城建大学学报 2020年第6期26卷 433-439页

作者：刘凤国加磊磊张蕊马振西田中允张鑫天津城建大学能源与安全工程学院天津300384 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京102616

在过渡季节,我国民用建筑以及多数商用建筑无空调和供暖需求,因此能耗主要集中在生活热水的供应.燃气机热泵以天然气为一次能源,在驱动热泵系统进行高效制热的同时,充分回收发动机余热,可达到高效制取生活热水的目的.笔者开发了一台燃... 详细信息

在过渡季节,我国民用建筑以及多数商用建筑无空调和供暖需求,因此能耗主要集中在生活热水的供应.燃气机热泵以天然气为一次能源,在驱动热泵系统进行高效制热的同时,充分回收发动机余热,可达到高效制取生活热水的目的.笔者开发了一台燃气发动机驱动的蒸气压缩式空气源热泵热水机组,并对燃气机热泵系统供生活热水性能进行了实验研究.结果表明:环境温度对性能有明显影响,当环境温度从13.4℃增加到19.6℃,系统COP和PER分别增加22.2%和13.6%;转速越高,系统性能越差,当转速为1800 r/min时,系统COP和PER分别为3.29和1.20;当生活热水温度为54.9℃时运行能效降低,系统PER为1.26;在满足用户负荷需求的前提下,尽可能使机组在低回水温度和低转速下运行.

关键词：燃气机热泵余热回收生活热水节能

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制热工况燃气机热泵性能试验研究

煤气与热力 2018年第12期38卷 5-10页

作者：李盛刘凤国张蕊田中允马振西加磊磊天津泰达燃气有限责任公司天津300457 天津城建大学能源与安全工程学院天津300384 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京102616

建立燃气机热泵试验系统,在制热工况下采用试验方法,计算分析冷凝器进水温度、燃气发动机转速、室外温度等因素对燃气机热泵性能参数(燃气机热泵总制热量、燃气发动机消耗的天然气热功率、燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源... 详细信息

建立燃气机热泵试验系统,在制热工况下采用试验方法,计算分析冷凝器进水温度、燃气发动机转速、室外温度等因素对燃气机热泵性能参数(燃气机热泵总制热量、燃气发动机消耗的天然气热功率、燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率,燃气机热泵总制热量包括冷凝器制热量与余热回收制热量)的影响。室外温度为17℃条件下,燃气发动机转速为1 400min^(-1)时,燃气机热泵总制热量、燃气发动机消耗的天然气热功率均随冷凝器进水温度(变化范围为30.6～54.5℃)的升高而增大,燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率均随冷凝器进水温度的升高而减小。燃气发动机转速为1 600 min^(-1)时,4项性能参数随冷凝器进水温度的变化与燃气发动机转速为1 400 min^(-1)时基本一致。与燃气发动机转速为1 400 min^(-1)时相比,转速为1 600 min^(-1)时的燃气机热泵总制热量、天然气发动机消耗的天然气热功率均明显增大,燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率均出现了下降。随着燃气发动机转速的增大,噪声也明显增大。燃气发动机转速为1 400 min^(-1)、冷凝器进水温度为45℃情况下,燃气发动机消耗的天然气热功率、燃气机热泵总制热量均随室外温度的升高而增大,前者的增大幅度小于后者。燃气机热泵制热性能系数、燃气机热泵一次能源利用率均随室外温度的升高而增大。

关键词：燃气机热泵制热性能系数一次能源利用率试验研究

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混合工质临界温度和临界压力预测

煤气与热力 2023年第2期43卷 1-8页

作者：郑利文田中允郑文科陈杰宓晓光姜益强哈尔滨工业大学建筑学院寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 中海石油气电集团有限责任公司北京100028

采用5个临界温度预测经验公式和2个临界压力预测经验公式,对6组二元工质的临界温度和临界压力进行预测,分析不同经验公式的预测效果。选取已有实验值与经验公式预测值进行对比,采用均方根误差和平均绝对值相对偏差作为评价指标。在对二... 详细信息

采用5个临界温度预测经验公式和2个临界压力预测经验公式,对6组二元工质的临界温度和临界压力进行预测,分析不同经验公式的预测效果。选取已有实验值与经验公式预测值进行对比,采用均方根误差和平均绝对值相对偏差作为评价指标。在对二元工质临界温度预测中,Grieves温度公式预测效果最好,但要求对于不含甲烷的二元工质,其纯工质的临界温度比应为1.0~2.4;对于含甲烷的二元工质,其纯工质的临界温度比应为1.5~3.3。Chueh温度公式对于除CO_(2)+R1234yf和CO_(2)+R1234ze(E)以外的4组二元工质预测效果很好,对于分子相差较大的二元工质预测效果不佳。Li温度公式在二元工质中2种纯工质的摩尔质量相差较大时预测效果不佳,适用于有机物二元工质。He温度公式在2种工质相容性不好或当1种工质为甲烷时预测效果较差。Wilson温度公式受实验数据限制,能预测的工质有限。He压力公式和Wilson压力公式,除了对C_(3)H_(8)+n-C_(4)H_(10)二元工质临界压力预测效果较好外,对其他二元工质临界压力的预测效果不理想。Wilson压力公式受实验数据限制,能预测的工质有限。在对混合工质临界温度和临界压力进行预测时,应根据工质种类和预测精度要求选择合适的经验公式。

关键词：二元工质临界温度临界压力经验公式混合工质

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两头扭曲缠绕管流动换热特性数值模拟

煤气与热力 2024年第1期44卷 V0013-V0018,V0039页

作者：陈杰郑利文张晓慧郑文科田中允姜益强中海石油气电集团有限责任公司北京100028 哈尔滨工业大学建筑学院寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

建立两头扭曲缠绕管的数值仿真模型,模拟湍流状态下丙烷工质在缠绕管内的流动传热特性,对槽深、扭曲节距、雷诺数等流动传热影响因素进行分析,拟合得到摩擦因数、努塞尔数的无量纲经验公式。缠绕管的相对摩擦因数随槽深增加而增大,特别... 详细信息

建立两头扭曲缠绕管的数值仿真模型,模拟湍流状态下丙烷工质在缠绕管内的流动传热特性,对槽深、扭曲节距、雷诺数等流动传热影响因素进行分析,拟合得到摩擦因数、努塞尔数的无量纲经验公式。缠绕管的相对摩擦因数随槽深增加而增大,特别是在扭曲节距较小的情况下更加明显。缠绕管的相对努塞尔数与槽深呈正相关,在雷诺数较低、扭曲节距较小时,影响效果更加显著。缠绕管适用于低雷诺数、小扭曲节距的情况。

关键词：强化换热被动式强化绕管式换热器两头扭曲缠绕管综合换热特性

考虑消费者异质性和在线购物信任度的双渠道公益营销决策

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管理工程学报 2025年第2期 175-189页

作者：吴传良田中俊陈静上海财经大学商学院淮南师范学院经济与管理学院东南大学经济管理学院

当制造商在实体和网络两个渠道销售同质产品时,实体和网络间会产生渠道竞争。相关主体在网络渠道实施公益营销可以提升消费者的在线购物信任度从而增强网络渠道产品竞争力。公益营销的成功实施离不开异质性消费者(亲社会和非亲社会消费... 详细信息

当制造商在实体和网络两个渠道销售同质产品时,实体和网络间会产生渠道竞争。相关主体在网络渠道实施公益营销可以提升消费者的在线购物信任度从而增强网络渠道产品竞争力。公益营销的成功实施离不开异质性消费者(亲社会和非亲社会消费者)中亲社会消费者产生的温情效应。温情效应的产生影响了产品定价。网络渠道可通过决策单位捐赠金额的大小改变温情效应的强度。本文以一个制造商和一个实体分销商组成的双渠道供应链为研究对象,通过构建Stackelberg动态博弈模型研究消费者异质性和在线购物信任度对双渠道供应链公益营销决策的影响问题。研究表明:制造商在网络渠道实施公益营销加剧了渠道之间的竞争。当温情效应较大时,网络渠道可以利用公益营销,采用定高价的方式仅服务于亲社会消费者,高价产生的边际收益增加足以弥补放弃非亲社会消费者转移至实体分销渠道的利润损失;当温情效应较小时,网络渠道应该兼顾两种异质性消费者,且与不实施公益营销时相比,制造商利润以及社会福利都会增加;捐赠总金额随着消费者在线购物信任度的提高先减少后增加,当温情效应较小时,单位捐赠金额与亲社会消费者比例以及公益营销偏好程度有关,而当温情效应较大时,单位捐赠金额只与公益营销偏好程度有关。

关键词：公益营销消费者异质性信任度双渠道温情效应

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一种可任意给定环量分布的螺旋桨设计方法

航空动力学报 2019年第2期34卷 434-441页

作者：范中允周洲祝小平西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学无人机特种技术重点实验室西安710065

提出了一种螺旋桨快速设计方法,该方法可以根据任意给定的环量分布及工况快速设计出高效率螺旋桨的几何外形(桨叶弦长、扭转角分布)。为对比有叶素阻力与无叶素阻力的最佳环量分布形式,首先对计入和不计叶素阻力下的最佳环量分布表达式... 详细信息

提出了一种螺旋桨快速设计方法,该方法可以根据任意给定的环量分布及工况快速设计出高效率螺旋桨的几何外形(桨叶弦长、扭转角分布)。为对比有叶素阻力与无叶素阻力的最佳环量分布形式,首先对计入和不计叶素阻力下的最佳环量分布表达式进行了推导,分析了各参数对最佳环量分布形状的影响。然后基于片条理论进行了逆向推导,建立了以环量分布为输入的螺旋桨快速设计方法,并分析了螺旋桨理想效率的影响因素,发现理想效率的水平与来流动压、桨盘载荷有关。最后进行了螺旋桨设计实践,对比分析了不同环量分布下螺旋桨性能的差异。结果表明,所提出的设计方法能够根据给定环量分布进行精确设计,相对误差不超过7%,设计性能与参考文献中设计结果的差别不超过2%。

关键词：螺旋桨叶素环量涡流空气动力学