地下水渗流对地源热泵竖直双U地埋管群传热特性的影响 被引量：8

1

作者 王瑜 刘志成 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第9期52-57,共6页

使用数值模拟方法建立了地埋管换热器三维模型,并使用文献数据和热响应测试数据验证了此模型。考察了地下渗流水水温度、流速对地埋管换热量的影响,得出不同条件下地埋管的单位井深换热量。通过模拟发现,在未渗流情况下,地源热泵存在严... 使用数值模拟方法建立了地埋管换热器三维模型,并使用文献数据和热响应测试数据验证了此模型。考察了地下渗流水水温度、流速对地埋管换热量的影响,得出不同条件下地埋管的单位井深换热量。通过模拟发现,在未渗流情况下,地源热泵存在严重的热堆积;地下水渗流可消除热积聚,且地下水渗流的温度和速度对热迁移有着规律性的影响。当地下水温处于冰点以上时,水温越低,渗流速度越大,地下水渗流可更好地消除热积聚现象,且高渗流速度可确保单位井深换热量尽早达到稳定状态。 展开更多

关键词 地源热泵 热积聚 地下水温度 渗流速度 数值模拟

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金属复合板激光弯曲过程中翘曲变形数值模拟 被引量：5

2

作者 李紫慧 王续跃 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期106-112,共7页

翘曲变形是影响复合板激光弯曲成形精度的重要因素。基于ANSYS软件和电子探针面扫描实验,建立了含结合面的不锈钢-碳钢复合板激光弯曲有限元模型,对一次扫描过程中产生的翘曲变形进行数值模拟。通过模拟激光作用下复合板的温度场、应力... 翘曲变形是影响复合板激光弯曲成形精度的重要因素。基于ANSYS软件和电子探针面扫描实验,建立了含结合面的不锈钢-碳钢复合板激光弯曲有限元模型,对一次扫描过程中产生的翘曲变形进行数值模拟。通过模拟激光作用下复合板的温度场、应力场及残余应力分布,结合自由端的变形,分析了翘曲变形产生的过程及原因。模拟结果表明:激光扫描过程中,受初始温度及边界效应的影响,扫描线上各点最高温度分布的不均匀百分比为18.33%。经0.2 s热传导及热量散失的共同作用后,扫描线中间区域出现热累积现象,热应力增大,产生了翘曲变形。对扫描线到自由端整体区域进行残余应力模拟分析可知,板材在其区域内部产生了翘曲作用力与区域周边约束反作用力,其大小和方向与翘曲的变形吻合。对比实验数据和模拟结果,翘曲线最大误差为3.90%,其中,弦高误差为3.33%,为复合板激光弯曲成形的角度控制提供了计算依据。 展开更多

关键词 激光弯曲 复合板 翘曲变形 热累积 残余应力 数值模拟

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热喷涂成形过程热量累积行为与温度控制研究现状 被引量：5

3

作者 丁述宇 马国政 +4 位作者 陈书赢 何鹏飞 王译文 王海斗 徐滨士 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期3644-3653,共10页

热喷涂技术作为零部件表面强化的重要技术,在提升零部件耐磨、耐腐蚀、耐高温等综合性能,延长零部件的使用寿命等方面发挥着重要作用。但热喷涂成形过程中焰流温度高、能量密度集中易使涂层/基体体系累积大量热量,进而导致涂层出现热裂... 热喷涂技术作为零部件表面强化的重要技术,在提升零部件耐磨、耐腐蚀、耐高温等综合性能,延长零部件的使用寿命等方面发挥着重要作用。但热喷涂成形过程中焰流温度高、能量密度集中易使涂层/基体体系累积大量热量,进而导致涂层出现热裂纹甚至开裂、剥落等现象,降低涂层的服役可靠性和缩短涂层的工作寿命。针对热量累积造成涂层质量下降的问题,目前研究焦点为探究热喷涂成形过程热量累积行为并对涂层/基体体系进行温度场监控,以掌握体系温度场动态变化过程。根据体系热量累积规律,调节喷涂工艺参数并加载冷媒介质来实现涂层成形过程的温度控制是提升涂层成形质量的重要方法,为涂层成形过程创造良好的外界环境,解决涂层/基体热量累积的难题。近年来研究人员综合应用数值模拟与实验测试方法探究热喷涂成形过程中涂层/基体体系热量累积行为,研究其温度演变规律。基于数值模拟高效率、形象直观的特点,研究静态喷枪在不同喷涂距离、不同基体物性参数等条件下基体表面与截面温度场分布。在此基础上,研究动态喷枪不同加热运动轨迹对体系热量累积的影响,以及考虑涂层动态逐层搭接堆垛过程体系的温度变化。本文还归纳了多种测温设备在基体/涂层体系温度测量中的适用性及优缺点。还有学者分析了喷枪移动速度与运动轨迹对体系热量累积的影响,并力图通过控制喷涂工艺使体系温度处于合适范围。在综合对比压缩空气冷却、水冷却与干冰喷射冷却等不同冷媒介质对体系温度控制优缺点的基础上,提出干冰冷却具有洁净与散热的双重作用,可大幅度提升涂层的综合性能。本文归纳了热喷涂成形过程热量累积行为与温度控制的研究现状,其中热量累积行为研究主要通过数值模拟与实验测试进行,而温度控制主要是基于 展开更多

关键词 热喷涂 热量累积 温度控制 数值模拟 冷媒介质

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地铁隧道岩土体取热蓄冷系统的效果及参数分析

4

作者 姚曙光 夏才初 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第5期83-89,共7页

地铁运行后,由于隧道封闭性导致列车产生的热量无法及时散发或排出,使隧道周围岩土体温度不断上升、隧道内热环境不断恶化。为解决地铁隧道内热堆积问题,将岩土体取热蓄冷系统应用在地铁隧道内。在混凝土管片中布置热交换管,通过管内低... 地铁运行后,由于隧道封闭性导致列车产生的热量无法及时散发或排出,使隧道周围岩土体温度不断上升、隧道内热环境不断恶化。为解决地铁隧道内热堆积问题,将岩土体取热蓄冷系统应用在地铁隧道内。在混凝土管片中布置热交换管,通过管内低温水流动降低混凝土管片和岩土体温度,从而为地铁隧道营造较舒适的热环境。采用流-热耦合数值模拟计算方法,评价系统运行效果,并计算水流速和系统运行模式对岩土体温度的影响。结果表明,该系统有效解决隧道内热堆积问题,可长期有效运行。 展开更多

关键词 地铁 热堆积 换热器 耦合 数值模拟

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防暴头盔致头面部积热影响因素的仿真研究 被引量：4

5

作者 庄弘炜 项德海 +1 位作者 赵法栋 庄维伟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1213-1217,1224,共6页

针对高温炎热天气佩戴防暴头盔给官兵头面部带来的严重积热问题,基于真人头部CT影像数据和《GA294-2012防暴头盔》标准构建了人体头部和防暴头盔的三维几何模型;选取经典Pennes生物传热方程作为控制方程,建立了"头-防暴头盔"... 针对高温炎热天气佩戴防暴头盔给官兵头面部带来的严重积热问题,基于真人头部CT影像数据和《GA294-2012防暴头盔》标准构建了人体头部和防暴头盔的三维几何模型;选取经典Pennes生物传热方程作为控制方程,建立了"头-防暴头盔"的传热模型,在ANSYS-Fluent软件平台下对"头-防暴头盔"系统的三维热学过程进行了数值模拟,在此基础上分析了头盔壳体材料、头盔缓冲层材料、通风孔设计对头面部积热的影响。结果表明:PC(聚碳酸酯),ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和HDPE(低压聚乙烯)3种壳体材料下的头面部温度分布差异较小;缓冲层材料的导热系数对头面部温度分布影响较大;在防暴头盔上设计通风孔可有效降低头面部温度。 展开更多

关键词 防暴头盔 积热 CT影像 仿真 温度场

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松南中央隆起带聚热机制及对青山口组地热资源开采影响

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作者 徐小红 肖杭州 +2 位作者 李迎九 贾雪峰 赵容生 《世界地质》 CAS 2024年第2期263-270,共8页

通过岩心热物性测试、地热井生产数据分析,结合数值模拟技术对松南中央隆起带青山口组聚热机制、地热井温度恢复规律等方面开展研究,对比不同构造部位、不同埋深的地热储层及生产井的共性与差异,笔者总结了盆地型地热资源聚热机制及其... 通过岩心热物性测试、地热井生产数据分析,结合数值模拟技术对松南中央隆起带青山口组聚热机制、地热井温度恢复规律等方面开展研究,对比不同构造部位、不同埋深的地热储层及生产井的共性与差异,笔者总结了盆地型地热资源聚热机制及其对生产井的影响规律。结果表明:青山口组中部温度在45~165℃之间,凸起部位温度明显高于凹陷部位,温度最大相差达100℃;同时地热井开采模拟显示,持续开采30 a凸起部位较凹陷部位井的流体温度降低更为缓慢,降幅相差约7℃。综合地质结构、断裂系统、构造格局分析,认为凹凸相间的构造格局是松南中央隆起带青山口组储层主要聚热机制,并且在相似条件下,构造凸起部位在地热井开采过程中,温度降低幅度较构造凹陷部位缓慢,可持续开采的时间更久。 展开更多

关键词 聚热机制 地热资源开采 数值模拟 青山口组 松南中央隆起带

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均摊恒定热流法对埋地管群土壤温度场的分析 被引量：2

7

作者 贾智强 李科群 +1 位作者 孙浩琳 汪春宇 《建筑节能》 CAS 2014年第11期31-35,共5页

结合工程实例,在对长期运行、有热堆积问题的埋地管群换热器进行数值分析的过程中,提出处理埋地管群壁面边界条件的新方法——均摊恒定热流法,并用此方法分析了热堆积问题下土壤温度场的变化,验证这种方法的合理性。分析了热堆积问题对... 结合工程实例,在对长期运行、有热堆积问题的埋地管群换热器进行数值分析的过程中,提出处理埋地管群壁面边界条件的新方法——均摊恒定热流法,并用此方法分析了热堆积问题下土壤温度场的变化,验证这种方法的合理性。分析了热堆积问题对埋地管群换热器运行带来的恶劣影响,并用均摊恒定热流法分析增设室外冷却塔的可行性。 展开更多

关键词 土壤源热泵 埋地管群 热堆积 均摊恒定热流法 数值分析 土壤温度场

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一种分离式可降温安全帽设计 被引量：2

8

作者 王海顺 白双星 +2 位作者 黄俊传 许铭 叶凯 《安全》 2020年第3期61-65,共5页

为了解决高温作业环境下安全帽内部微环境积热严重问题,运用ANSYS软件模拟分析了安全帽内部微环境积热的空间和时间分布情况。基于模拟结果,设计了一款分离式可降温安全帽,其由帽体、喷嘴、风管、风机和开关组成。在高温高湿环境下,模... 为了解决高温作业环境下安全帽内部微环境积热严重问题,运用ANSYS软件模拟分析了安全帽内部微环境积热的空间和时间分布情况。基于模拟结果,设计了一款分离式可降温安全帽,其由帽体、喷嘴、风管、风机和开关组成。在高温高湿环境下,模拟人员分别佩戴在帽衬带上装有温度传感器的普通安全帽和分离式可降温安全帽进行剧烈运动模拟高温作业人员高强度劳动,记录其温度变化。结果表明:分离式可降温安全帽有良好的降温效果,同时具有不破坏安全帽的结构和强度,几乎不增加安全帽重量,无噪声、无电磁辐射,拆装简便等优点。 展开更多

关键词 高温作业 ANSYS软件 积热模拟 降温 安全帽设计

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地埋管换热器井群规模对土壤热堆积影响的研究

9

作者 郭春梅 汤本霖 +2 位作者 白莹霜 由玉文 马玖辰 《天津城建大学学报》 2017年第4期273-278,共6页

针对地埋管地源热泵系统长期运行造成土壤热堆积的问题,建立了基于内热源理论的竖直双U地下埋管换热器模型;对不同井群规模在两种土壤吸放热比的工况下进行了数值模拟,得出了地源热泵系统间歇运行10年后的土壤温度变化规律.通过分析土... 针对地埋管地源热泵系统长期运行造成土壤热堆积的问题,建立了基于内热源理论的竖直双U地下埋管换热器模型;对不同井群规模在两种土壤吸放热比的工况下进行了数值模拟,得出了地源热泵系统间歇运行10年后的土壤温度变化规律.通过分析土壤温度不同分布情况研究了井群规模对土壤热堆积的影响,并提出了大规模井群量化概念,对较大规模地埋管地源热泵系统的设计和管理起到良好的参考作用. 展开更多

关键词 地源热泵 土壤温度 热堆积 井群规模 内热源 数值模拟

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套管式相变蓄热器内管排列方式和壁温的影响 被引量：9

10

作者 郭梦雪 《煤气与热力》 2019年第5期1-7,10041,共8页

以卧式套管式相变蓄热器为研究对象,该装置由外管、4根相同的内管、相变材料石蜡组成。外管半径为50 mm,长度为480 mm,内管半径为10 mm,长度为500 mm。外管套在4根内管外面,内管两端连接传热流体,外管和内管之间的封闭空间封装着石蜡。... 以卧式套管式相变蓄热器为研究对象,该装置由外管、4根相同的内管、相变材料石蜡组成。外管半径为50 mm,长度为480 mm,内管半径为10 mm,长度为500 mm。外管套在4根内管外面,内管两端连接传热流体,外管和内管之间的封闭空间封装着石蜡。由于管长较短,假设传热流体进出口温度基本相同,将蓄热器简化为二维模型。通过COMSOL Multiphysics软件对二维模型进行求解,模拟当内管以正方形、菱形1、菱形2排列时,观察石蜡的熔化过程和凝固过程,分析不同排列方式对相变蓄热器传热的影响。选取传热效果最好的正方形排列方式,模拟不同内管壁温对石蜡熔化和凝固过程的影响,分析不同内管壁温对相变蓄热器传热的影响。结果表明:内管不同排列方式时,正方形排列石蜡熔化和凝固所需时间最短;正方形排列的内管壁温从313 K增加到323 K、333 K时,完全熔化时间分别缩短了43. 57%、57. 14%,内管壁温从293 K下降到283 K、273K时,完全凝固时间分别缩短了47. 57%、59. 97%。 展开更多

关键词 相变蓄热 套管式蓄热器 内管排列方式 内管壁温 数值模拟

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混凝土储热桩双U型埋管间歇储热温度场的FLUENT模拟 被引量：2

11

作者 赵嵩颖 张柏林 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 2013年第1期31-33,共3页

本文通过利用gambit和FLUENT数值模拟软件,用数值求解的方式对双U型混凝土储热桩地下温度场及热流量进行相关研究,同时对太阳能混凝土储热桩系统可行性进行分析研究.

关键词 双U型混凝土储热桩 gambit FLUENT 数值模拟

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商业SCR催化剂在蓄热式换热条件下脱硝性能的数值模拟

12

作者 田中君 靳世平 +1 位作者 刘政杰 黄素逸 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期415-419,461,共5页

为了进一步减少HiTAC(高温空气燃烧)过程中产生的氮氧化物NOx,将蜂窝状SCR(选择性催化还原)催化剂植入HiTAC系统的蓄热室中,建立了关于蓄热式换热及NO催化还原的一维数学模型,其中反应物吸附及反应过程依从Eley-Rideal机理,对催化剂在... 为了进一步减少HiTAC(高温空气燃烧)过程中产生的氮氧化物NOx,将蜂窝状SCR(选择性催化还原)催化剂植入HiTAC系统的蓄热室中,建立了关于蓄热式换热及NO催化还原的一维数学模型,其中反应物吸附及反应过程依从Eley-Rideal机理,对催化剂在非稳态下脱硝性能进行了数值模拟研究。结果表明:反应速率常数与停留时间对应值——速度的倒数的变化幅度均随换向时间延长而增大;气体速度随空速呈完全线性变化;出口NO浓度呈周期性变化;NO转化率随换向时间的延长而增大,随空速的增大而减小。 展开更多

关键词 HiTAC SCR 蓄热式换热 数值模拟 脱硝性能

原文传递

基于动态仿真模型的SAPG系统热力特性研究

13

作者 崔凝 马士英 吴铭棉 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期129-137,170-171,共9页

提出了以直接产生蒸汽型槽式聚光集热系统(Direct Steam Generation in Parabolic Trough Collectors,DSG-PTC)为辅助热源的太阳能热辅助燃煤机组一体化发电系统(Solar Thermal Aided Power Generation,SAPG)的6种集成方案;利用动态仿... 提出了以直接产生蒸汽型槽式聚光集热系统(Direct Steam Generation in Parabolic Trough Collectors,DSG-PTC)为辅助热源的太阳能热辅助燃煤机组一体化发电系统(Solar Thermal Aided Power Generation,SAPG)的6种集成方案;利用动态仿真模型从系统的层面研究了SAPG系统的运行特性,反映了两种能源系统间热力参数的匹配规律,验证了相关文献[2,7-9]所列举的SAPG系统各种集成方案的可行性;仿真试验分析了太阳进出云层过程SAPG系统动态响应特性;从热力学的角度计算分析了不同集成方式的SAPG系统热经济性,给出了最佳集成方案。 展开更多

关键词 直接产生蒸汽 抛物面槽式聚光集热 太阳能热辅助燃煤机组发电 动态模型 仿真

原文传递

太阳能热气流发电系统非稳态数值模拟 被引量：3

14

作者 明廷臻 刘伟 +3 位作者 熊宴斌 管绪虎 许国良 潘垣 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第1期17-20,共4页

对太阳能热气流发电系统及蓄热层中的传热与流动特性进行了数值模拟。建立了集热棚、烟囱以及蓄热层内部的传热流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热层蓄热性能的影响。计算结果表明:土壤具有热惯性和较强的蓄热作用;蓄热层表面平均温度... 对太阳能热气流发电系统及蓄热层中的传热与流动特性进行了数值模拟。建立了集热棚、烟囱以及蓄热层内部的传热流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热层蓄热性能的影响。计算结果表明:土壤具有热惯性和较强的蓄热作用;蓄热层表面平均温度和烟囱出口平均温度随时间有一个较大的波动,且蓄热层表面平均温度的波动幅度更显著;蓄热介质的平均温度及系统散热量随时间波动,采用双层玻璃或薄膜材料可减小集热棚顶棚能量损失。 展开更多

关键词 太阳能 热气流发电系统 集热棚 蓄热层 烟囱 传热 非稳态数值模拟

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