摘要：为深入探究在非均匀热流密度条件下不同操作参数对脉动热管传热特性的影响,进而拓宽脉动热管使用场景,设计并搭建了一种非均匀热流密度下脉动热管传热性能的测试装置。该装置包括脉动热管主体装置、加热装置、冷却水循环装置、数据测量采集装置、充注工质及抽真空装置。之后进行了实验稳定性测试,保证实验结果的可靠性。在充液率为50%和70%的情况下,选用乙醇、HFE-7100两种工质,分别进行了加热功率为40~140 W、无量纲热差为0~0.56的实验测试,对脉动热管的传热性能、蒸发段温度及内部压力波动特性进行实验研究。结果表明:均匀热流密度下,当加热功率较小时HFE-7100工质表现出更低的运行热阻;随着加热功率的增加,乙醇和HFE-7100工质在50%和70%充液率下运行热阻逐渐接近。非均匀热流密度下,随着无量纲热差的增加,脉动热管表现出低于和接近均匀热流密度下的运行热阻,且高充液率的脉动热管在启动和运行时,能够表现出更好的稳定性及传热性能。在非均匀热流密度下,70%充液率的脉动热管装置存在一个无量纲热差临界值0.33,大于该值后,管内不同热流密度侧气液相工质能够较快地打破平衡,改善管内循环流动状态,并降低运行热阻。乙醇工质在均匀热流密度加热时,高充液率下管内存在大量长液塞,容易出现工质流动停滞现象。非均匀热流密度加热时,由于装置加热段存在高热流密度侧,使得不同弯头的管内工质移动方向具有一致性,减少内部流体流动过程中的停滞和反向,从而可以在一定无量纲范围内提升脉动热管装置的传热性能。

摘要：为解决小型化电子器件的高效散热和脉动热管难于水平运行的问题,文中设计了非对称微通道平板脉动热管(NCPHP)并搭建了其传热性能实验平台。在非对称通道的结构设计下,通过控制不同倾角、充液率和冷却水温度的方法,探究了NCPHP的运行特性。结果表明:在30%及50%充液率下,NCPHP的热阻对倾角的变化较为敏感,30%充液率下NCPHP发生了烧干现象,50%充液率下NCPHP可以在倾角为-5°和0°时达到较低的热阻值,分别为0.622和0.545 K/W;NCPHP的最小热阻值出现在60°倾角和50%充液率条件下,为0.415 K/W;在-5°倾角和50%充液率下,加热功率达到40 W时,NCPHP的蒸发段温度出现短时间内持续升高的现象,而加热功率为50 W时此现象消失并转变为平稳波动的脉动特性;不同冷却水温度对稳态阶段NCPHP蒸发段平均温差的影响,随着加热功率的升高而降低;50%充液率下,NCPHP蒸发段温差从30 W时的5.1℃下降到60 W时的4.2℃;较低的冷却水温度能够延缓30%充液率下NCPHP烧干现象的发生。

摘要：为探究地道风技术在中国西北严寒地区的应用潜力,该文以兰州某浅层地道风项目为研究对象,对其典型工况性能进行实测,分析不同工况下的换热性能与节能效果。结果表明,兰州地区-2.0 m浅层土壤夏季6—9月份平均温度17.7℃,冬季12—3月份平均温度4.5℃,6、7、12、1月份具有较强的换热潜力。兰州地道风系统夏季不易出现冷凝水,出口新风温度皆处于室内舒适温度范围内,无需进行二次降温;冬季地道风系统的出口温度和湿度曲线变化更为平缓。12、1月份使用地道风预热,热泵COP可提升28.1%~30.3%,降低能耗22.0%~23.3%。模拟结果表明地道风系统换热效率受地域与季节变化影响较小。

摘要：针对当前温室生产中传统能源系统能源利用率低、环境污染严重、运行费用高等问题,该研究设计了一种耦合太阳能与空气能利用的可再生能源系统,考虑设备季节性利用制定了4种不同的运行策略,并在典型日与全年两种维度上与传统系统进行了热力、环境、经济方面的对比分析。结果表明,典型日内系统一次能源节约率、二氧化碳减排率、运行费用节约率分别为24.67%、23.22%、17.04%。全年维度内策略1、2、3、4对应的一次能源节约率分别为60.23%、70.43%、70.53%、63.69%,二氧化碳减排率分别为222.90%、266.35%、269.56%、223.00%,运行费用节约率分别为227.12%、272.38%、302.56%、239.81%,投资回收期分别为2.51、2.35、2.21、2.09 a。该研究揭示了系统全年、典型日运行中的能量特性,证明了可再生能源系统在农业方面应用的可行性、优越性,与此同时也发现空气源热泵的运行时间长短及时刻差异是影响系统综合性能的重要因素,为面向温室的可再生能源系统的发展提供思路与参考。

摘要：为对太阳能加热的地上式户用沼气生产系统的推广应用和优化设计提供指导,试验研究了该型系统的热性能,对系统中真空管太阳能热水器日平均集热效率、沼气池散热量和热水-料液传热系数与相关因素的关系进行了分析。试验表明,当日平均环境温度在-2.1^-8.6℃变化时,沼气池内料液温度可维持在(27±2)℃的范围内。得到了太阳能热水器日平均集热效率、沼气池散热量和热水-料液传热系数的计算公式;研究发现沼气池内料液温度对热水-料液传热系数的影响很大,随着料液温度的提高,传热系数显著增加。

摘要：为了解决中国西北农村供能方式落后、能源利用效率低下的问题,将太阳能光伏发电技术、太阳能低温地板采暖技术和太阳能恒温沼气池技术相结合,在甘肃民勤设计搭建了热电气联供系统,试验研究了系统的产能性能.研究结果表明:系统能够连续稳定地向用户供热、供电、供沼气,节能率达到90.1%,静态投资回收期为6.25年,环境效益良好,在西北地区应用前景广阔,值得推广.

摘要：为改变寒冷月份恒温沼气生产系统能耗大以及系统排料中热量得不到有效利用的现状,文章设计了带有回热回质的恒温沼气生产系统,将部分沼液回流以及设计沼液回热器对沼液热量进行回收,并为其增添了合理的保温措施,同时结合兰州地区典型气象年数据对系统进行了节能性分析,结果表明:带有回热回质的沼气系统日温降在0.5℃以下,每月可节约水资源85吨,30℃,37℃和52℃发酵时,节能率分别达到48.24%,49.43%,50.92%,有效降低了外部能源加热的成本消耗,节能效果良好。

摘要：为了解决西北农村采暖方式落后、室内热环境差、环境污染严重等问题,针对甘肃民勤的某一单体建筑,在外墙保温的基础上设计搭建了太阳能低温地板辐射采暖系统,实验研究了系统的采暖性能.结果表明:外墙保温和太阳能低温地板采暖相结合,不仅降低了建筑能耗,而且提高了室内舒适度,室内温度可达到14.2 ℃,外墙保温和太阳能采暖系统节能分别为2 204 kg和1 850 kg标煤,减排二氧化碳10.6 t,投资回收期为3.5 a,环境和经济效益显著,值得大力推广应用.

摘要：为了有效利用小功率沼气内燃机的排气余热,笔者设计了一套回收烟气余热的有机朗肯循环系统(ORC),采用纯工质R245fa作为工作介质。试验通过数值模拟的方法对内燃机排气进行余热回收,在不同软件环境下建立内燃机子模型和有机朗肯循环子模型。结果表明,数值模拟值与试验值能较好吻合,验证了模型的正确性;同时在不同甲烷体积分数情况下,观察了有机工质流量对ORC净功率的影响,并且随着燃气中甲烷体积分数的增大,ORC子系统输出功率也相应增大,最高达到3.4 k W,烟气余热利用率为64.8%,联合循环系统的热效率达到36.7%,较原有的内燃机热效率提高了7.6%。

摘要：竖管集热阵列在使用过程中,国内外学者对外部环境因素对阵列性能的影响进行了许多研究,都没有得到阵列建立及使用的明确建议。但是,阵列在使用过程中一定会受到环境因素的影响,所以在这一方面开展相关研究非常必要。以竖管集热阵列的蓄热水箱为研究对象,建立数学模型分析发现风速、环境温度、太阳辐射强度是影响集热阵列水箱温度的主要影响因素,并准确预测竖管集热阵列的水箱蓄热温度。为对理论模型进行验证,供暖季在甘肃省民勤县张麻新村进行试验,从试验数据处理分析得,模型建立正确,回归效果明显,并得到了环境因素对水箱温度的影响程度。为竖管集热阵列蓄热供暖相关试验以及示范工程的建立提供设计依据。