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相变墙房间传热特性研究

太阳能学报 2007年第10期28卷 1085-1090页

作者：何叶从周杰王厚华谭敏重庆大学城环学院重庆400045 湖南城建职业技术学院湘潭411101

通过建立基于焓法相变墙板的传热模型,研究了其传热特性,分析了影响相变墙板传热性能的因素,选取出了适合于重庆地区的相变墙板,研究了重庆的相变墙房间和普通房间的传热特性,对比分析了夏季和冬季相变墙房间和普通房间的温度情况并经... 详细信息

通过建立基于焓法相变墙板的传热模型,研究了其传热特性,分析了影响相变墙板传热性能的因素,选取出了适合于重庆地区的相变墙板,研究了重庆的相变墙房间和普通房间的传热特性,对比分析了夏季和冬季相变墙房间和普通房间的温度情况并经实测验证。结合削峰填谷政策做了经济性分析。结果表明相变墙房间不仅节省能源,能提供舒适的环境。而且投资回收期仅十四个月。

关键词：相变墙板削峰填谷焓法模型建筑节能

基于正交设计的相变外墙对建筑热环境的影响分析

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建筑科学 2016年第8期32卷 73-78页

作者：张维维程建杰张源何嘉鹏南京工业大学江苏南京210009 江苏大学江苏镇江212013

基于正交设计方法利用FLUENT软件模拟了相变石膏板的导热系数、相变半径、相变潜热、相变温度对复合相变混凝土砌块外墙房间热舒适性的影响,得到相变石膏板的最优方案,并与空心砌块房间和EPS外保温房间进行了对比。研究结果表明:导热系... 详细信息

基于正交设计方法利用FLUENT软件模拟了相变石膏板的导热系数、相变半径、相变潜热、相变温度对复合相变混凝土砌块外墙房间热舒适性的影响,得到相变石膏板的最优方案,并与空心砌块房间和EPS外保温房间进行了对比。研究结果表明:导热系数、相变半径越小,相变潜热越大,复合相变混凝土砌块外墙房间越舒适;冬夏季工况下,相变外墙中相变石膏板的优化位置均为砌块内孔;优化后的复合相变混凝土砌块外墙房间的热舒适性优于空心砌块房间和EPS外保温房间。

关键词：正交设计相变混凝土砌块热舒适性焓法模型

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高温壳管式相变蓄热器的数值模拟和优化

科学技术与工程 2012年第31期20卷 8215-8220页

作者：宋鸿杰李亚奇李亚鹏陈楠第二炮兵工程大学502教研室西安710025 二炮驻7171厂军代室西安710100

在太阳能热发电系统的实际应用中,相变蓄热技术可以克服太阳能受环境因素影响的缺点和提高系统的可靠性和容量。建立了单级高温壳管式相变蓄热器的二维物理和数学模型。基于焓法模型采用有限容积法数值模拟相变蓄热材料的固-液界面位置... 详细信息

在太阳能热发电系统的实际应用中,相变蓄热技术可以克服太阳能受环境因素影响的缺点和提高系统的可靠性和容量。建立了单级高温壳管式相变蓄热器的二维物理和数学模型。基于焓法模型采用有限容积法数值模拟相变蓄热材料的固-液界面位置和温度随时间变化情况,分析了空气入口温度对熔化时间的影响。拟合出熔化时间与入口温度的函数关系式。讨论了空气出口温度的变化规律。研究结果表明:空气的最佳入口温度和流速分别为1 025 K、2.04 m/s,对应的熔化时间为6 887 s。研究结论对高温壳管式相变蓄热器的优化设计和节能运行具有重要的理论指导价值。

关键词：相变蓄热数值模拟焓法模型有限容积法

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温差能驱动的水下滑翔机工作过程数值模拟

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2011年第2期35卷 223-227页

作者：孔巧玲马捷上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200030

将焓法模型稍做变换后,用于求解温差能驱动水下滑翔机动力装置的相变过程,将温度场与液相分数场解耦,液相分数值由温度场确定.引入有效热导率来表示液相对流对相变过程的影响,计算结果与实验值吻合.对几种不同性质的材料进行了数值模拟... 详细信息

将焓法模型稍做变换后,用于求解温差能驱动水下滑翔机动力装置的相变过程,将温度场与液相分数场解耦,液相分数值由温度场确定.引入有效热导率来表示液相对流对相变过程的影响,计算结果与实验值吻合.对几种不同性质的材料进行了数值模拟分析,分别计算了比相变温度高5℃和10℃温差下,量纲一的量相界面的移动规律、液相分数随时间的变化情况,以及相变材料储能速率.结果表明,外界环境温度在5～30℃范围内,十六号凝胶性能优于其他材料.此外,以十六号凝胶为贮能材料,研究了对流换热系数、储能容器半径对相变过程的影响.

关键词：水下滑翔机海洋温差能相变焓法模型

相变蓄能石膏板在建筑围护结构中的热影响分析

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科学技术与工程 2015年第1期35卷 112-115,119页

作者：张维维方学旺周沁宇陈礼伟何嘉鹏南京工业大学城市建设与安全工程学院南京210009

在实验室搭建了简易的实验装置,利用敞开式热箱法对相变石膏板的隔热控温特性进行了实验研究,然后利用焓法模型和有效热容法模型对相变墙板的动态传热过程进行了模拟计算,得到焓法模型计算结果更加符合实验值。利用焓法模型对相变墙房... 详细信息

在实验室搭建了简易的实验装置,利用敞开式热箱法对相变石膏板的隔热控温特性进行了实验研究,然后利用焓法模型和有效热容法模型对相变墙板的动态传热过程进行了模拟计算,得到焓法模型计算结果更加符合实验值。利用焓法模型对相变墙房间与普通墙房间的室内获得热量进行模拟对比,研究结果表明,在同样的加热和散热条件下,相变蓄能石膏板比普通石膏板具有更强的蓄放热能力,夏季当相变墙体相变温度为26℃时房间节能效果最好,能够使室内获得热量减小37.73%;冬季当相变墙体相变温度为7℃时房间节能效果最好,能够使室内获得热量减小28.71%。

关键词：相变材料蓄能墙板隔热控温焓法模型

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夏热冬冷地区相变外墙房间夏季舒适性研究

科学技术与工程 2014年第11期22卷 239-243页

作者：方学旺张维维程建杰何嘉鹏张源南京工业大学暖通工程研究所南京210009 东南大学能源与环境学院南京210096

以典型的夏热冬冷地区气候条件为例,建立焓法数学模型计算相变传热过程,并通过实验证明数学模型的可行性。用数学模型计算相变石膏板放置于建筑外墙对室内温度的影响,对比普通房间进行分析。结果表明,外墙使用相变石膏板的房间温度波动... 详细信息

以典型的夏热冬冷地区气候条件为例,建立焓法数学模型计算相变传热过程,并通过实验证明数学模型的可行性。用数学模型计算相变石膏板放置于建筑外墙对室内温度的影响,对比普通房间进行分析。结果表明,外墙使用相变石膏板的房间温度波动小于普通房间,结合经济型考虑,当相变石膏板相变温度为28℃、相变潜热为80 kJ/kg时,房间的舒适性最佳。

关键词：相变墙体室内舒适度焓法模型夏热冬冷地区

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户式蓄能型热泵冷热水机组的研究

电力需求侧管理 2007年第3期9卷 33-37页

作者：肖国锋马最良姚杨姜益强广东省电力设计研究院广州150090 哈尔滨工业大学市政工程学院哈尔滨150090

给出了一种采用相变材料(PCM)实现蓄冷和蓄热双重功能的户式蓄能型热泵冷热水机组,用以解决夏季电力移峰填谷和空气源热泵冬季昼夜供热不平衡的问题。介绍了机组的原理和设计方法,以及具有多种功能的三套管蓄能换热装置结构。针对上海... 详细信息

给出了一种采用相变材料(PCM)实现蓄冷和蓄热双重功能的户式蓄能型热泵冷热水机组,用以解决夏季电力移峰填谷和空气源热泵冬季昼夜供热不平衡的问题。介绍了机组的原理和设计方法,以及具有多种功能的三套管蓄能换热装置结构。针对上海的一具体建筑,设计了满足其空调要求的机组,并采用焓法模型,对机组的各种蓄能释能过程进行了模拟研究,分析了蓄能释能的特点。

关键词：热泵冷热水机组相变蓄能移峰填谷焓法模型

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空气源热泵除霜用相变蓄能换热器的模拟研究

空气源热泵除霜用相变蓄能换热器的模拟研究

作者：黄挺哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

空气源热泵蓄能热气除霜系统( A Thermal Energy Storage Based Hot Gas Defrosting System for Air Source Heat Pump )是将空气源热泵除霜技术和蓄热技术有机结合起来的一种新系统。它采用蓄能相变材料将空气源热泵高效制热运行时的... 详细信息

空气源热泵蓄能热气除霜系统( A Thermal Energy Storage Based Hot Gas Defrosting System for Air Source Heat Pump )是将空气源热泵除霜技术和蓄热技术有机结合起来的一种新系统。它采用蓄能相变材料将空气源热泵高效制热运行时的部分余热贮存起来,在除霜工况运行时又将其作为热泵热气除霜时的低位热源,通过相变材料的相变放热,向系统提供除霜所需的热量。这彻底解决了传统空气源热泵除霜时由于无外部热源、融霜能量主要来自压缩机做功等所引起机组运行的不稳定和可靠性差的问题。本文在分析空气源热泵蓄能热气除霜系统的形式和特点的基础上,给出了该系统不同运行模式流程,并对适合于蓄能除霜的相变材料(Phase Change Material,简称PCM)进行分析和选取;同时给出相变蓄热器的物理模型。以文献提供的除霜耗能数据为基础,对使用不同蓄能材料的某空气源热泵机组除霜用蓄能换热器进行了初步的结构设计。基于焓法对蓄热器中相变材料的传热过程建立数学模型,采用有限差分方法对模型方程进行离散,并采用交替方向隐式格式和逐线迭代的方法对离散方程组进行求解,以NaSO·10HO作为相变材料,不考虑散热损失的理想工况下对此蓄热器蓄热和释热过程进行模拟研究。最后本文从热媒体和相变材料两个方面,详细分析了制冷剂的入口温度、流速、入口干度,蓄热器的结构、不同PCM(RT31、A32、癸酸、NaSO·10HO、CaCl·6HO)等多种主要因素对蓄热器蓄热和放热特性的影响,并利用模拟结果对蓄热器参数进行了优化设计。本研究成果为空气源热泵蓄能除霜新系统的关键部件蓄能换热器的优化设计及系统各参数间的合理匹配提供了有益的参考,并为该系统的推广与应用提供了理论支持与技术储备。

关键词：除霜蓄热器相变材料焓法模型优化设计

南京地区复合相变混凝土砌块冬季应用效果研究

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混凝土与水泥制品 2016年第4期 66-71页

作者：张维维程建杰张源何嘉鹏南京工业大学城市建设学院 210009 江苏大学能源与动力工程学院镇江212013

以南京地区冬季的室外空气综合温度为计算条件,利用FLUENT软件模拟分析了空心混凝土砌块、EPS外保温、复合相变混凝土砌块应用于南向外墙时对空调房间和非空调房间室内热环境的影响。研究结果表明:对于空调房间和非空调房间,相变石膏板... 详细信息

以南京地区冬季的室外空气综合温度为计算条件,利用FLUENT软件模拟分析了空心混凝土砌块、EPS外保温、复合相变混凝土砌块应用于南向外墙时对空调房间和非空调房间室内热环境的影响。研究结果表明:对于空调房间和非空调房间,相变石膏板内置时的利用效果均优于外置;对于空调房间,EPS外保温和内置相变温度为19℃的相变石膏板的复合相变混凝土砌块下的内壁面热流波幅分别较空心混凝土砌块减小73%、43%,而房间总散热量分别较空心混凝土砌块减小6%、45%;对于非空调房间,内置相变温度为15℃的相变石膏板的复合相变混凝土砌块下的室内空气平均温度分别较空心混凝土砌块和EPS外保温提高2.45℃和2.24℃,而温度波幅分别较空心混凝土砌块和EPS外保温减小82%和51%。

关键词：夏热冬冷地区相变材料复合相变混凝土砌块 FLUENT 焓法模型