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微管换热器流动与传热的实验研究

工程热物理学报 2012年第2期33卷 315-318页

作者：王秋香戴传山刘学章天津大学机械学院热能系地热中心天津300072

本文对自制微管换热器的流动与传热性能进行了实验研究。提出了微细圆管换热器管内单相强制对流换热努摩尔数准则式,并与已有相关文献提出的关联式做了对比,结果表明:微管管内换热系数比常规尺度计算公式预测值要高,同时本文分析了微细... 详细信息

本文对自制微管换热器的流动与传热性能进行了实验研究。提出了微细圆管换热器管内单相强制对流换热努摩尔数准则式,并与已有相关文献提出的关联式做了对比,结果表明:微管管内换热系数比常规尺度计算公式预测值要高,同时本文分析了微细管内的压力降、摩擦阻力系数f随雷诺数的关系。研究表明微管管内压降、摩擦系数都比常规尺度预测值要高。

关键词：微管流动传热威尔逊图解法

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流向对管束外混合对流影响的数值模拟

工程热物理学报 2011年第7期32卷 1221-1224页

作者：王秋香戴传山李琪天津大学机械学院热能系地热中心天津300072

用格子玻尔兹曼方法对微圆管管束外混合对流的换热情况进行了数值模拟研究。在充分验证程序正确性的基础上,对混合流动绕流时不同壳侧进液角度,不同雷诺数Re以及瑞利数Ra等方面对传热的影响进行模拟研究,对衡量传热效果的Nu数及温度场... 详细信息

用格子玻尔兹曼方法对微圆管管束外混合对流的换热情况进行了数值模拟研究。在充分验证程序正确性的基础上,对混合流动绕流时不同壳侧进液角度,不同雷诺数Re以及瑞利数Ra等方面对传热的影响进行模拟研究,对衡量传热效果的Nu数及温度场进行了对比,总结出了换热规律。为高效微管换热器的开发提供了理论指导。

关键词：格子Boltzmann 混合对流自然对流管束

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螺旋管式相变蓄热过程的数值模拟与系统优化

天津大学学报 2012年第10期45卷 875-880页

作者：朱家玲李慧张伟天津大学机械工程学院地热研究培训中心天津300072

对地源热泵供热系统中,利用低谷电蓄能的相变蓄能装置进行研究,以提高供热系统的经济性.在研究中对相变材料蓄热装置结构进行改进,提高了相变材料蓄热能效.利用相变材料能量守恒原理,确定合理的边界条件,对蓄热工况的传热过程进行了三... 详细信息

对地源热泵供热系统中,利用低谷电蓄能的相变蓄能装置进行研究,以提高供热系统的经济性.在研究中对相变材料蓄热装置结构进行改进,提高了相变材料蓄热能效.利用相变材料能量守恒原理,确定合理的边界条件,对蓄热工况的传热过程进行了三维数值模拟优化.模拟结果显示,当蓄热初始条件相同时,不同装置结构中相变材料发生相变的程度会不同,出现死区的面积也不同;结合相变材料传热特性和过程,通过改进装置结构,采用螺旋管中间连通直管段的圆柱体蓄热装置,改善了蓄热效果,解决了相变材料熔化过程存在死区的问题,相变材料熔化率由原来的72%提高到93%,蓄热总量有了明显提高.同时还对采用低谷电蓄热、高峰用能放热的经济性进行了分析.结果表明采用相变材料蓄热可充分利用谷电,节约运行成本,具有良好的经济性.

关键词：相变材料蓄热装置优化数值模拟

Kalina地热发电热力循环效率影响因素分析

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太阳能学报 2014年第2期35卷 326-331页

作者：卢志勇朱家玲张伟付文成天津大学机械工程学院地热研究培训中心天津300072

结合Kalina循环系统的工作原理,采用EES软件平台编制计算软件,并完成了系统循环过程的模拟计算,计算结果与实际运行参数吻合较好。在此基础上,对Kalina地热发电循环进行分析,从冷凝水温度、汽轮机入口压力以及氨的质量浓度等方面研究对... 详细信息

结合Kalina循环系统的工作原理,采用EES软件平台编制计算软件,并完成了系统循环过程的模拟计算,计算结果与实际运行参数吻合较好。在此基础上,对Kalina地热发电循环进行分析,从冷凝水温度、汽轮机入口压力以及氨的质量浓度等方面研究对循环效率的影响。结果表明,系统循环效率随着汽轮机入口压力存在峰值,随基本溶液中氨的质量浓度的升高而升高,但氨的质量浓度过高就要求发生器换热面积过大,造成系统整体经济性下降。此外,还对汽轮机的安全运行进行了分析。

关键词：地热发电 Kalina循环循环效率氨-水混合工质

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地热回灌井间压差补偿对回灌效率影响的分析

太阳能学报 2012年第1期33卷 56-62页

作者：朱家玲朱晓明雷海燕天津大学机械工程学院地热研究培训中心天津300072

以天津滨海新区塘沽地区(533km2)馆陶组孔隙性地层为研究重点,建立地热热储概念模型和数学模型。利用TOUGH2软件拟合研究区内地热井的历史数据,模拟结果与监测数据吻合较好。在此基础上,进一步研究在60%和100%回灌率下,采灌井距从700m减... 详细信息

以天津滨海新区塘沽地区(533km2)馆陶组孔隙性地层为研究重点,建立地热热储概念模型和数学模型。利用TOUGH2软件拟合研究区内地热井的历史数据,模拟结果与监测数据吻合较好。在此基础上,进一步研究在60%和100%回灌率下,采灌井距从700m减至250m时地热流体的温度和压力变化。结果表明:随着井距的逐渐减小,开采井压力略有上升;当采灌井的间距由700m逐步减小至500m时,地热流体温度无明显变化;而当井距进一步缩小至250m时,发生热突破,地热流体温度在3～5a后出现明显下降。因此,综合考虑对井回灌压力补偿作用和温度场的影响,提出孔隙型热储地热采灌井的间距不宜小于500m。

关键词：地热回灌压力补偿井距温度场压力场

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溴化锂第二类吸收式热泵系统仿真软件的开发

太阳能学报 2008年第11期29卷 1380-1384页

作者：朱家玲张伟刘国强天津大学机械工程学院地热研究培训中心天津300072

以溴化锂第二类吸收式热泵为研究对象,评价当低焓能源(50℃)作为驱动热源时的总体性能参数及工作效率。利用面向对象的分析方法,建立系统及组成部分的对象模型,并在此基础上利用 Visual C++编写了模拟仿真软件,对溴化锂第二类吸收式热... 详细信息

以溴化锂第二类吸收式热泵为研究对象,评价当低焓能源(50℃)作为驱动热源时的总体性能参数及工作效率。利用面向对象的分析方法,建立系统及组成部分的对象模型,并在此基础上利用 Visual C++编写了模拟仿真软件,对溴化锂第二类吸收式热泵性能及多变参数进行了分析。

关键词：溴化锂第二类吸收式热泵模拟面向对象软件开发

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太阳能-土壤源耦合蓄热特性及潜力分析

太阳能学报 2011年第3期32卷 390-394页

作者：朱家玲赵静张伟天津大学机械工程学院地热研究培训中心天津300072

在分析太阳能与土壤蓄热特点的基础上,提出了利用非采暖季蓄热的节能系统。由于太阳能照射强度具有随季节性变化的特点,非采暖季太阳能辐射强度一般较高,可借助地埋管系统向土壤中蓄热。通过对不同时段太阳辐射强度的监测,在进行数据分... 详细信息

在分析太阳能与土壤蓄热特点的基础上,提出了利用非采暖季蓄热的节能系统。由于太阳能照射强度具有随季节性变化的特点,非采暖季太阳能辐射强度一般较高,可借助地埋管系统向土壤中蓄热。通过对不同时段太阳辐射强度的监测,在进行数据分析的基础上,建立了太阳集热器数学模型。分析多孔介质蓄热过程的传热传质特性及土壤蓄热特性、非均质性以及地下水径流对热传播半径的影响等特点,提出了在非采暖季进行土壤蓄热的理论和可行性。

关键词：太阳能蓄热模式温度场恢复土壤特性传热传质

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回灌盐度和水头对咸水储层渗透性能的影响

太阳能学报 2019年第2期40卷 447-455页

作者：刘雪玲刘金松李婉艺姜鑫中低温热能高效利用教育部重点实验室天津大学机械学院天津300350 天津大学地热研究与培训中心天津300350

针对咸水储层由于水质类型复杂及粘土矿物成分的存在,在回灌溶液盐度改变的情况下,含水层多孔介质内发生胶体粘粒释放,引起储层渗透性能和传热特性改变的问题,搭建一维渗流砂柱实验系统,研究粘土矿物成分、回灌盐度和回灌水头对砂样渗... 详细信息

针对咸水储层由于水质类型复杂及粘土矿物成分的存在,在回灌溶液盐度改变的情况下,含水层多孔介质内发生胶体粘粒释放,引起储层渗透性能和传热特性改变的问题,搭建一维渗流砂柱实验系统,研究粘土矿物成分、回灌盐度和回灌水头对砂样渗透性能的影响,得到含有蒙脱石砂样的渗透系数随回灌盐度的实验关联式。结果表明:咸水储层渗透性能变化的主要影响因素是粘土矿物的类型和含量以及回灌溶液盐度的变化,回灌水头对咸水储层渗透性能的影响较小。在粘土矿物成分中蒙脱石导致储层渗透性能降低幅度最大,其次是伊利石和高岭石;蒙脱石的含量越多,储层渗透性能降低越显著。

关键词：咸水储层粘土矿物渗透性能回灌浓度回灌水头

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太阳能与土壤源耦合供暖系统的实验研究

太阳能学报 2011年第4期32卷 496-500页

作者：张伟朱家玲胡涛天津大学机械工程学院地热研究培训中心天津300072

在分析太阳能、土壤源热泵及联合供热特点的基础上,研究了太阳能热泵独立系统、土壤源耦合热泵系统运行模式的制热性能和节能效果,建立了太阳能蓄能-热泵耦合热泵系统的供暖模式及优化模型。通过采暖季初期的太阳能蓄能、供暖,土壤源热... 详细信息

在分析太阳能、土壤源热泵及联合供热特点的基础上,研究了太阳能热泵独立系统、土壤源耦合热泵系统运行模式的制热性能和节能效果,建立了太阳能蓄能-热泵耦合热泵系统的供暖模式及优化模型。通过采暖季初期的太阳能蓄能、供暖,土壤源热泵独立供暖及太阳能-土壤源耦合热泵供热的实验研究,验证了太阳能-土壤源耦合热泵供暖模式的可行性和经济性,对比了太阳能-土壤源耦合热泵与单独运行土壤源热泵的系统性能。在整个供暖期内,太阳能-土壤源耦合热泵系统热泵机组平均COP为4.33,系统COP为3.98,系统性能优于任一独立系统。对于热泵容量2.5kW的实验机组,供暖系统冬季可节电2100kWh,综合经济效益显著。

关键词：太阳能.土壤源耦合系统蓄能实验研究经济性评价