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颗粒帘换热单元的稳态换热特性研究 被引量：6
1
作者 陈冬林 邹婵 +1 位作者 杜洋 刘欢 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第3期37-42,共6页
提出了一种全新的颗粒帘换热器的概念及基于其换热单元的空气预热器(空预器)概念,并在固体与气力快速热平衡的假定条件下构建了换热计算数学模型,研究了各工况下热颗粒-冷气流及冷颗粒-热气流的换热特性及规律。结果发现:颗粒帘换热单元... 提出了一种全新的颗粒帘换热器的概念及基于其换热单元的空气预热器(空预器)概念,并在固体与气力快速热平衡的假定条件下构建了换热计算数学模型,研究了各工况下热颗粒-冷气流及冷颗粒-热气流的换热特性及规律。结果发现:颗粒帘换热单元中,当颗粒质量流量足够时,冷流体加热后的出口平均温度可无限接近热流体初始温度,冷热流体之间能够实现深度换热,换热效果明显。基于颗粒帘的气固两相换热器技术是空预器及各种工业尾气余热回收技术的重要发展方向。 展开更多
关键词 颗粒帘换热单元 换热器 颗粒质量流量 换热工质 出口温升 空预器
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采用锯齿型颗粒释放模式的下落式颗粒吸热器的热性能分析
2
作者 李神峰 王坤 +1 位作者 闵春华 闫鹏宇 《河北工业大学学报》 CAS 2024年第3期41-50,共10页
针对塔式太阳能热发电系统中下落式颗粒吸热器辐射损失大、热效率低的问题,研究了一种改善吸热器中颗粒帘幕光热转换特性的锯齿型颗粒释放模式以提高吸热器热性能。首先,针对塔式系统中的光热耦合过程建立了一个耦合蒙特卡洛光线追迹法... 针对塔式太阳能热发电系统中下落式颗粒吸热器辐射损失大、热效率低的问题,研究了一种改善吸热器中颗粒帘幕光热转换特性的锯齿型颗粒释放模式以提高吸热器热性能。首先,针对塔式系统中的光热耦合过程建立了一个耦合蒙特卡洛光线追迹法和有限体积法的数值集成模型;然后,基于此模型分析了采用不同振幅和波长的锯齿型颗粒释放模式对下落式颗粒吸热器热性能的影响。结果表明:当波长为0.2 m且振幅大于0.3 m时,锯齿型颗粒释放模式可以提高吸热器热性能。最优锯齿型模式的波长为0.2 m、振幅为0.4 m,其吸热器效率相较于传统的直线型模式提高了0.91%。 展开更多
关键词 颗粒释放模式 吸热器热性能 光热耦合 颗粒帘幕 热损失
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颗粒帘换热器中气粒两相流动特性实验 被引量：2
3
作者 陈冬林 李恒 +4 位作者 程松青 吴秀珍 文聪 熊颖 叶托 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第11期61-67,共7页
在颗粒帘换热器实验平台上,运用实验测量和理论分析等方法,开展了颗粒帘换热器中气粒两相流动特性的冷态实验。结果表明:当颗粒空隙率较低时,颗粒流卷吸周围空气量减小,换热器通道内下落颗粒帘出现扩散现象,反之,颗粒帘出现收敛现象;颗... 在颗粒帘换热器实验平台上,运用实验测量和理论分析等方法,开展了颗粒帘换热器中气粒两相流动特性的冷态实验。结果表明:当颗粒空隙率较低时,颗粒流卷吸周围空气量减小,换热器通道内下落颗粒帘出现扩散现象,反之,颗粒帘出现收敛现象;颗粒帘后部气流速度随进气速度及颗粒帘初始厚度的增加而增大,随颗粒粒径及颗粒质量流量的增加而减小;进气速度、颗粒质量流量对颗粒帘后部气流速度的影响大于颗粒帘初始厚度、颗粒粒径的影响;颗粒帘后部气流速度随颗粒帘下落高度的增加而增大。 展开更多
关键词 硅砂 颗粒帘 换热器 两相流动 进气速度 初始厚度 颗粒粒径 质量流量
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颗粒帘换热器中气粒两相换热特性实验研究
4
作者 陈冬林 魏绵源 饶壮 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期653-660,共8页
根据某1 t/h燃煤工业锅炉空气预热器的热力参数,设计并搭建了一套颗粒帘空气预热器模拟实验系统,研究了不同进气温度Tg0(150~300℃)、进气速度Vg0(0.9~1.5m/s)、颗粒帘进口厚度b0 (60~180 mm)、颗粒粒径dp(150~212μm)以及不同颗粒质量... 根据某1 t/h燃煤工业锅炉空气预热器的热力参数,设计并搭建了一套颗粒帘空气预热器模拟实验系统,研究了不同进气温度Tg0(150~300℃)、进气速度Vg0(0.9~1.5m/s)、颗粒帘进口厚度b0 (60~180 mm)、颗粒粒径dp(150~212μm)以及不同颗粒质量流量ms (550~2150 g/s)工况条件下热空气与进口温度tp0=20℃的硅砂颗粒帘间的换热特性。结果表明:影响颗粒帘换热器中气粒两相换热特性因素的重要性次序为进气温度、进气速度、颗粒质量流量、颗粒粒径、颗粒帘进口厚度;换热端差最低可至4.5℃,最大可达87℃;颗粒帘及颗粒帘出口气流的温度沿颗粒下落方向在前期上升迅速(186~475℃/m)而后期上升比较缓慢(60~108℃/m),并且在0~0.5 m和0.5~1.0 m的高度范围可分别用线性和对数方程来描述。 展开更多
关键词 硅砂 颗粒帘 换热器 换热特性
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颗粒帘换热器颗粒均流装置的设计与实验 被引量：6
5
作者 陈冬林 王甘泉 王安 《电力科学与技术学报》 CAS 2014年第1期75-79,共5页
基于气粒两相快速热平衡原理，为保证颗粒帘换热器的效率，有必要使气流与颗粒均匀接触。针对颗粒均匀问题，设计一套以多孔板为主要部件的均流装置，并探究多孔板孔径及孔间距对均流效果的影响。结果表明：多孔板错列布孔，孔径6~10 m... 基于气粒两相快速热平衡原理，为保证颗粒帘换热器的效率，有必要使气流与颗粒均匀接触。针对颗粒均匀问题，设计一套以多孔板为主要部件的均流装置，并探究多孔板孔径及孔间距对均流效果的影响。结果表明：多孔板错列布孔，孔径6~10 mm、孔间距35~50 mm 的情况下，颗粒均流效果与孔间距的大小成反比，低于40 mm后不再明显变化；孔径10 mm、孔间距40 mm的多孔板，颗粒均流效果较好。 展开更多
关键词 颗粒帘换热器 快速热平衡 多孔板 颗粒均匀分布
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颗粒帘换热器气体变径均流装置的设计与实验研究 被引量：5
6
作者 陈冬林 杨建波 +1 位作者 程松青 吴秀珍 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2015年第1期93-98,共6页
设计6种不同结构形式的颗粒帘换热器气体变径均流装置,测得各变径均流装置出口气流的纵向与横向分布及其流动阻力,并分析了入口气流流动特性对变径均流装置出口气流均匀分布程度的影响。实验结果表明:气体变径均流装置的流动阻力随出口... 设计6种不同结构形式的颗粒帘换热器气体变径均流装置,测得各变径均流装置出口气流的纵向与横向分布及其流动阻力,并分析了入口气流流动特性对变径均流装置出口气流均匀分布程度的影响。实验结果表明:气体变径均流装置的流动阻力随出口气流均匀分布程度的增大而增大;变径均流装置出口气流均匀分布程度随入口气流Re数的增大而减小;5#变径均流装置出口气流纵向分布相对均方根值仅为0.072 1,横向分布相对均方根值仅为0.038 6,气流分布均匀程度满足实验精度要求,展现出良好的应用前景。 展开更多
关键词 颗粒帘换热器 变径均流装置 气流分布 相对均方根值 压差
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无管换热器的稳态换热特性 被引量：1
7
作者 陈冬林 邹婵 +1 位作者 杜洋 刘欢 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期78-84,共7页
对无管换热器中颗粒帘换热单元的稳态换热特性进行了研究,为目前空气预热器的研究提供新的指导方向.通过传热数学模型构建、详细数学计算和定量分析,研究了颗粒质量流量对换热单元以及无管换热器出口温度的影响.研究结果发现,在颗粒帘... 对无管换热器中颗粒帘换热单元的稳态换热特性进行了研究,为目前空气预热器的研究提供新的指导方向.通过传热数学模型构建、详细数学计算和定量分析,研究了颗粒质量流量对换热单元以及无管换热器出口温度的影响.研究结果发现,在颗粒帘换热单元中,当颗粒质量流量足够时,冷流体加热后的出口平均温度可无限接近热流体初始温度,冷热流体之间实现深度换热,换热效果明显;在满足颗粒帘空隙率大于0.98的条件下,颗粒质量流量越小,气固颗粒在换热通道中越容易达到换热平衡;由于换热单元中间冷热源-气固颗粒之间的温差小,换热单元的换热效率低,使得由换热单元组成的无管换热器冷热气体之间的整体换热效率较低. 展开更多
关键词 无管换热器 颗粒帘换热单元 颗粒质量流量 换热效率
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颗粒帘换热器中颗粒空隙率的计算方法与实验研究 被引量：1
8
作者 李恒 陈冬林 +4 位作者 程松青 吴秀珍 叶托 文聪 熊颖 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期970-975,981,共7页
运用流动过程能量守恒原理与Ergun公式,推导出基于颗粒帘工况条件与运行参数的颗粒空隙率计算公式,并根据实验测试结果计算得到各工况条件对颗粒空隙率的影响规律.结果表明:颗粒空隙率沿下落行程呈现先减小后增大的规律;颗粒空隙率随进... 运用流动过程能量守恒原理与Ergun公式,推导出基于颗粒帘工况条件与运行参数的颗粒空隙率计算公式,并根据实验测试结果计算得到各工况条件对颗粒空隙率的影响规律.结果表明:颗粒空隙率沿下落行程呈现先减小后增大的规律;颗粒空隙率随进气速度及颗粒帘初始厚度的增大而增大,随颗粒粒径及颗粒质量流量的增大而减小;进气速度、颗粒帘初始厚度对颗粒空隙率的影响大于颗粒粒径、颗粒质量流量对颗粒空隙率的影响. 展开更多
关键词 颗粒帘换热器 颗粒空隙率 计算公式 实验研究
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窗式颗粒幕吸热器腔内耦合传热机理建模研究
9
作者 王莉 王沛 刘德有 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1320-1327,共8页
太阳能颗粒幕吸热器可以利用自由下落颗粒直接吸收聚集的太阳辐射能。文章基于离散相模型(DPM)和离散坐标辐射模型(DOM),在颗粒幕入口厚度为10~50 mm的5种工况下,对带有石英玻璃窗的颗粒幕吸热器进行三维数值模拟,分析了颗粒相与流场之... 太阳能颗粒幕吸热器可以利用自由下落颗粒直接吸收聚集的太阳辐射能。文章基于离散相模型(DPM)和离散坐标辐射模型(DOM),在颗粒幕入口厚度为10~50 mm的5种工况下,对带有石英玻璃窗的颗粒幕吸热器进行三维数值模拟,分析了颗粒相与流场之间的气固耦合作用和颗粒辐射对吸热器整体辐射场的影响。模拟结果表明:带有石英玻璃窗的颗粒幕吸热器可以有效增加吸热器的光热转化效率、降低对流热损失和吸热器空腔内壁面再辐射热损失;在相同颗粒质量流量下,颗粒幕厚度对颗粒幕流动形态和温度分布存在不可忽略的影响;吸热器出口处颗粒的平均温度达到1120 K以上,吸热器的光热转化效率达到0.65以上;随着颗粒幕入口厚度的增大,吸热器出口处颗粒的平均温度和吸热器的光热转化效率呈现先增大后减小的变化趋势,在颗粒幕入口厚度为30 mm时,吸热器出口处颗粒的平均温度和吸热器的光热转化效率最高,分别为1128.5 K和0.664。 展开更多
关键词 颗粒幕吸热器 颗粒辐射 气固耦合
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颗粒帘换热器中固体颗粒流动特性实验研究
10
作者 陈冬林 李恒 +1 位作者 程松青 吴秀珍 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期88-94,共7页
提出了一种基于气体-固体颗粒快速热平衡的颗粒帘换热器。为揭示该换热器中气粒两相间的动力学特性,在颗粒帘换热器实验平台上开展了颗粒帘换热器中固体颗粒流动特性的冷态实验。实验结果表明:颗粒帘沿程厚度随进气速度的增加而减小,颗... 提出了一种基于气体-固体颗粒快速热平衡的颗粒帘换热器。为揭示该换热器中气粒两相间的动力学特性,在颗粒帘换热器实验平台上开展了颗粒帘换热器中固体颗粒流动特性的冷态实验。实验结果表明:颗粒帘沿程厚度随进气速度的增加而减小,颗粒帘后沿水平偏移量随进气速度的增加而增大;颗粒帘沿程厚度及颗粒帘后沿水平偏移量随颗粒帘初始厚度的增加而增大,随颗粒粒径及颗粒质量流量的增加而减小;颗粒帘沿程厚度和颗粒帘后沿水平偏移量随着颗粒帘下落高度的增加而增大;颗粒帘落点水平偏移量随进气速度的增加而增大,随颗粒帘初始厚度及颗粒粒径及颗粒质量流量的增加而减小。这些结果为颗粒帘换热器结构的优化设计和气固两相流动、换热及积灰特性的研究奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 颗粒帘换热器 固体颗粒 流动特性 实验研究
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