直接接触式换热技术及其在蓄冷中的应用

介绍了直接接触式换热的特点，综述并分析了直接触式换热在蓄冷中的应用研究状况，指出了存在的问题及其努力的方向，最后介绍了上海理工大学有关直接接触式蓄冷技术的研究状况。     

浅谈蓄冷式空调设计

对设计蓄冷空调的基本条件，种类和蓄冷方式进行探讨，并对蓄冷空调在设计中的利弊提出一些看法。     

环形翅片管自然对流传热特性的数值模拟研究

利用FLUENT数值模拟方法,研究了自然对流条件下环形翅片管几何参数对其对流换热性能的影响。结果表明:随翅片间距的增大,单位长度散热量先增大后减小,表面平均自然对流换热系数及单位面积散热量先增大后基本稳定不变;翅片厚度对换热性能的影响随间距变化而变化。通过模拟计算,为自然对流条件下翅片管的优化设计提供了参考。     

蓄冷材料应用于舰船空调的数值仿真

为了研究蓄冷材料在舰船空调系统中的应用,分别对冰和某型高温相变蓄冷球两种材料的蓄释冷过程用有限元分析方法进行了模拟仿真,找出蓄冷量和蓄释冷时间的变化规律,并分析比较两种材料的蓄释冷的性能,结果表明：采用高温相变材料,其蓄冷周期短,制冷机组相对较节能,可满足水面舰船蓄冷空调的要求.     

蓄冷技术

蓄冷技术是一项合理利用电网资源的制冷节能新技术，通常蓄冷系统避开日间用电高峰，在夜间制冷，白天利用冷能，在节能上具有巨大潜力。     

长江口深水航道回淤量随水文条件变化的特征分析

文章以流量、潮位、潮差、水温、水深和波能为影响因子,建立了长江口深水航道回淤预测的神经网络模型,并利用该模型的预测结果分析了回淤量随单一影响因子的变化规律。结果表明：全航道回淤总量随流量呈一定的非单线性变化特征;波能、水温、潮位和潮差对回淤量的影响基本呈单线性变化特征,回淤量随各水文要素的增大而增大;洪季条件下对回淤量影响较大的水文条件分别为流量、波能和潮位,而潮差和水温变化的影响相对较小。本文的研究成果为长江口深水航道的维护以及回淤机制的研究提供可靠的理论依据和明确的参考指标,具有重要的工程实践意义。     

利用蓄冷空调提高潜艇水下续航力研究

针对常规潜艇水下航行时空调机组耗电量大影响续航力的问题,提出采用蓄冷空调对现有空调制冷机组进行改造,以节省潜艇水下能耗提高续航力的方案,并对采用蓄冷空调后续航力的变化进行计算分析,结果表明常规潜艇采用蓄冷空调方案有利于提高潜艇的战术性能。     

带气液分离器的蒸发器的研究

冷剂在热交换器管内的流型随蒸气质量、管径、冷剂流速和冷剂特性而变化.冷剂流速高时会导致雾流,此时质量为0.8～1.0.在此流型下,液膜从管壁分离扩散开来,从而干扰了传热.一般来说,传热系数随流速而增加.但是,冷剂流动时的压降同时随流速增加而增大,雾流的区域也扩大.为了降低压降和缩小雾流范围,三菱电机株式公社研制成了将蒸气从蒸发的冷剂流体中逸出的小型气液分离器,把这种分离器安装在流型为环状的蒸发器的中部对这种气液分离器的效果进行了试验鉴定,其结论如下:(1)平均传热系数可增加30～60%;(2)压降可低20～30%;(3)制冷量可增加2～9%.     

超临界LNG在新型船用换热器冷通道内流动换热特性研究

本文在新型换热器冷通道内,对超临界状态下LNG的对流换热过程进行数值模拟,分别研究入口温度、入口质量流量和壁面热流密度对超临界甲烷流动与换热特性的影响,提出一种在直通道中加入凹槽结构的强化换热模型。首先采用Ansys Space Claim对换热通道进行几何建模,再使用Siemens STAR-CCM+仿真软件对模型进行网格划分和求解。研究发现：局部对流换热系数随着入口温度的升高有所降低,努塞尔数变化趋势与局部对流换热系数变化趋势大致相同,在斜通道内,超临界LNG具有更好的换热性能;当通道入口质量流量和壁面热流密度增加时,局部对流换热系数也随之增大;凹槽结构对换热器换热性能有较大的提升,对综合性能的提升较小。     

船载炮的射击误差分析及消除方法

基于船舶在海浪中运动模型，结合炮兵射击学原理，研究了船舶摇摆导致火炮基座运动以及杆臂效应导致子惯导初始对准误差等因素对火炮射击的影响，分析了传递对准消除对准误差角的效果。仿真表明，低射界射击情况下，纵摇和横摇对射击距离的影响随射程增大而减小；对射击方向而言，纵摇的影响随射程增大而减小，而横摇的影响则随射程增大而增大；由安装偏差所造成的杆臂效应产生的误差角对射击的影响也很明显，其影响随船舶振荡运动的幅度的增加而增大；采用基于卡尔曼滤波的传递对准能快速消除船载炮初始对准角误差，从而提高火炮初始装定射角的准确性。     

基于OpenFOAM的弧形防浪墙受力特性的数值模拟研究*

弧形防浪墙具有优良的返浪效果，工程应用较多。本文以弧形防浪墙为例，基于OpenFOAM开源程序，应用雷诺平均Navier-Stokes方程描述流体运动，建立了波浪与结构物作用的二维数值模型。通过试验验证所建立的数值模型，探讨不同形式弧形防浪墙所受波浪压强分布特点的异同、弧形防浪墙圆弧半径对所受波浪力的影响。结果表明：在不同波浪要素条件下，弧形防浪墙迎浪面所受波浪压强随测点高程的增大而减小，同一测点上所受波浪压强随弧形防浪墙圆弧半径的增大而减小。防浪墙迎浪面受到的波浪力随着波高的增大而增大，随波长的增大先增大、再减小、再增大，且在波长最大时波浪力达到最大值。在相同波长下，波浪力随圆弧半径增大而减小。     

带蓄冷装置的热回收船舶空调系统的设计研究

文章从节能的角度着手，进行了带蓄冷装置的热回收船舶空调系统的设计研究，并从理论上对其性能进行了分析讨论，为船上同类空调机组和热回收系统的开发研究和更合理利用能源提供有益的参考。     

往复脉动流对板式换热器的性能强化实验研究

首先,搭建了脉动流强化换热实验台架,针对板式换热器,研究了脉动流和稳态流下的换热性能对比,探究了脉动振幅、脉动频率与其换热特性之间的关系。热沉室设计采用3层结构,包括加热铜块、热沉室盖板和热沉室底座,加热铜块表面分别加工为平板流道和周期性矩形凹槽流道。实验结果表明,随着雷诺数的增大,无论稳态流动或是脉动流动下板式换热器的总传热系数均呈现增大现象,换热增强因子呈现逐渐降低的态势,这与热沉室实验中得到的规律基本相同;同时,在各雷诺数条件下,随着脉动频率的增大,换热增强因子出现了先减小后增大的现象,最低值出现在脉动频率0.66 Hz附近,换热增强因子的最大值为1.598,出现在雷诺数3 774、脉动频率0.55 Hz附近。     

极地气候下水平圆管自然对流换热分析

电伴热是极地工程装备的一种保温和防冻方式，自然对流是影响电伴热系统换热的关键因素。论文针对极地装备的圆管构件，基于传热学理论设计和建立极地气候环境模拟实验室，用于测量极地环境下的水平圆管自然对流换热，其温度范围为-51.7～0.7°C，加热功率范围为0.5～21.1 W。采用恒热流加热方式，分析加热功率和环境温度对自然对流换热系数的影响，并基于试验数据提出了瑞利数Ra在3 790～111 000范围时它与努塞尔数Nu的函数表达式。数值计算结果表明，水平圆管自然对流换热系数随着加热功率的升高和环境温度的降低而增大，与试验数据整体误差在±20%以内。     

沿海电厂排水口水深与流速对温升影响范围研究

大量温排水不断地排入海域将引起水温升高,导致不同程度的热污染。本文基于平面二维理想水池数值模拟实验,揭示了沿海电厂温排水热扩散对周围水动力条件的响应机制,分析了温排水在不同水深和流速条件下的最大温升包络面积变化情况。研究结果表明,流速越大温升降低快,高温升(4℃)包络面积越小。在水深为4m时,低温升(1℃)包络面积并没有随流速的增大而减小,而是呈增大的趋势。当水深为6 m、8 m、10 m时,低温升(1℃)包络面积随流速的增大而减小。同一潮差条件下,随着水深的增大,1℃、2℃、3℃、4℃温升包络面积均减小,而且温升等值线的温升值越大,其包络面积平均减小的比例越大。最大温升包络线面积与潮流流速和水深关系密切。     

浓硝酸船独立液货罐结构强度直接计算分析

结合装载浓硝酸的化学品船液货罐结构上的特点,详细推导了船体三维运动时液舱货罐内部压力的计算公式,在此基础上提出将求解液舱货罐内部压力问题转化为以横倾角和纵倾角为设计变量,液舱货罐内部压力为目标函数的一个最优化问题 ,并利用matlab优化工具箱求解,最后进行有限元直接计算和分析,得出满足CCS规范要求的液灌结构形式。     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明：矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

装载浓硝酸的化学品船独立液货罐结构强度直接计算分析

结合装载浓硝酸的化学品船液货罐结构上的特点,详细推导了船体三维运动时液舱货罐内部压力的计算公式,在此基础上提出将求解液舱货罐内部压力问题转化为以横倾角和纵倾角为设计变量,液舱货罐内部压力为目标函数的一个最优化问题,并利用Matlab优化工具箱求解,最后进行有限元直接计算和分析,得出满足CCS规范要求的液罐结构形式。     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明:矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

坝基含砂黏土的动剪切模量和阻尼比试验研究

通过对某大坝坝基的含砂黏土试样开展共振柱试验,得到含砂黏土在10-6~10-4剪应变处的动剪切模量G与阻尼比D的变化曲线及规律,分析了固结压力对动剪切模量、阻尼比和最大动剪切模量的影响,讨论了最大动剪切模量和最大阻尼比随含砾量变化的规律。研究结果表明,在小应变(10-6~10-4)范围内含砂黏土动剪切模量G随剪应变γ增大而衰减,随固结压力增大而增大;阻尼比D随剪应变增大而增大;最大动剪切模量Gmax随着含砾量的增加而增大,但最大阻尼比随含砾量的增加而减小。