亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        三水合乙酸鈉儲熱水箱熱特性實驗研究

        2021-01-20 08:44:14周志鋼
        科學技術(shù)創(chuàng)新 2021年1期
        關(guān)鍵詞:無量水箱熱水

        周志鋼 王 維

        (1、上海錦立保鮮科技有限公司,上海201201 2、摩丁熱能技術(shù)(無錫)有限公司,江蘇 無錫214112)

        能源問題在現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。據(jù)經(jīng)濟學家稱,能源短缺造成的國民經(jīng)濟損失約為其自身價值的20-60 倍[1]。中國的能源短缺問題嚴重制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展,80 年代以后,中國能源總消耗量年增長率為5%左右[2]。近年來,中國的能源短缺嚴重,石油進口量逐年增加,對進口能源的依賴程度不斷提高。2017 年中國原油總消耗量6.1 億噸,同比增長6.1%,對外依存度上升至67.4%[3]。我國太陽能資源較為豐富,年日照量大于2200 h 的國土面積超過三分之二,年輻射量超過5000 MJ/m2[4]。太陽能因其具有的清潔性、廣泛性、易獲得性、能量巨大性等特點,越來越成為全球各國研究的焦點。但其也具有間斷性和不穩(wěn)定的特點,對于太陽能熱水系統(tǒng),最為經(jīng)濟的方式是以水作為蓄熱介質(zhì)。蓄熱技術(shù)能顯著提高太陽能熱利用效率,而儲熱水箱作為集熱系統(tǒng)的主要組成部件,其蓄、放熱特性影響著整體性能。相變材料具有潛熱量大,能量密度高,裝置簡單,體積小,設(shè)計靈活,易于管理等特點。通過對相變材料潛熱量的利用,可以提高系統(tǒng)的單位體積蓄熱量,減小儲熱體積。李培濤等[5]研究了圓柱形等距螺旋盤管式相變蓄熱裝置蓄熱性能。王劍峰等[6]研究了組合式相變材料蓄熱系統(tǒng)中相變溫度分布。

        1 實驗系統(tǒng)

        本實驗主要模擬太陽能水箱系統(tǒng),引入一種具有均流作用的新型水箱進口結(jié)構(gòu),進口結(jié)構(gòu)是改善水箱的熱分層效果,添加的相變蓄熱材料則可增加儲熱水箱的儲熱量。其系統(tǒng)主要由儲熱水箱、恒溫水箱、恒溫水槽、循環(huán)水泵、變頻水泵、流量計、球閥、相變蓄熱球及PPR 管連接組成,原理圖如圖1 所示。

        圖1 實驗原理圖

        圖2 相變材料在水箱內(nèi)的分布

        儲熱水箱是一個直徑357 mm,高600 mm 的不銹鋼圓筒,有效容積為60 L,箱四周及進出口位置包裹有厚30 mm、導熱系數(shù)為0.024 W/(K·m)的保溫材料。水箱內(nèi)部裝有1.5 kW 的電加熱棒,用以模擬太陽能對水箱的供熱。水箱采用下進上出進水方式。水箱內(nèi)部共布置有16 根鉑電阻作為測溫傳感器,精度為±0.15 ℃,從上至下依次被標記為測溫點1-16,間隔距離為40 mm。儲熱水箱豎直方向上布置有四層焊點用于放置置物架,置物架分別距箱底200 mm、300 mm、400 mm、500 mm。實驗時,43 個相變蓄熱小球放置于置物架上方,從上到下依次被標記為第一、二、三、四層,如圖2 所示。實驗采用型號FLR1013-D 型渦街流量計和Agilent 34970 的數(shù)據(jù)記錄儀,用以采集鉑電阻的溫度信號和流量計的電壓信號,掃描時間間隔設(shè)定為2s。本文所用的相變蓄熱球經(jīng)差式掃描量熱法(DSC)及熱常數(shù)分析儀測得其物性參數(shù)如表1 所示。循環(huán)泵采用型號為DESUN DS3502 的無刷直流水泵。供水泵采用型號為DC50E-24150A 的直流變頻泵,恒溫水箱容積120L。為保證水箱每層盡可能多地放置相變蓄熱小球,每層最終均勻放置43 個相變蓄熱小球。

        當水箱內(nèi)各層溫度為80±0.5 ℃時,即可近似認為儲熱水箱內(nèi)溫度均勻。從進水瞬間記錄各個測點的溫度,調(diào)節(jié)變頻水泵并通過流量計來控制進水流量2 L/min 、6L/min、10 L/min。

        2 水箱特性計算

        2.1 無量綱時間

        表1 相變蓄熱球物性參數(shù)表

        為了更方便直觀地研究對比不同的流量工況下水箱的分層特性,定義無量綱時間τ 為水箱進水時間t 與當前流量下完全置換整箱水的時間T 的比值,公式如下:

        2.2 Richardson 數(shù)(理查德森數(shù))

        理查德森數(shù)(Ri 數(shù))通常被用來比較不同進口流量下,水箱內(nèi)的熱分層情況。它是表示浮升力與混合力的比值的一個無量綱數(shù)。其公式如下所示:

        2.3 ?效率

        ?是反應(yīng)能量的“數(shù)量”與能量之間“質(zhì)”的差別的一個度量,表征實驗水箱的? 值與完美分層水箱?值的偏離度。計算方法如下:

        3 實驗分析

        3.1 溫度曲線分析

        不含相變蓄熱材料的均流水箱在進口流量為2 L/min、6 L/min、10 L/min 的工況下,出口水溫度(測點1 溫度)及水箱內(nèi)部從上至下的測點2- 測點15 的溫度隨無量綱時間的變化趨勢可用溫度曲線形式表現(xiàn)出來。

        當相變蓄熱材料處于第四層時,均流水箱在進口流量為2 L/min、6 L/min、10 L/min 的工況下,出口水溫度(測點1 溫度)及水箱內(nèi)部從上至下的測點2- 測點15 的溫度隨無量綱時間而變化,隨著進口流量的增大,各個溫度層的溫度變化拐點并未同普通水箱一樣過早出現(xiàn),表明水箱進口處的均流裝置起到了較強的穩(wěn)流作用,降低了流量增加帶來的冷熱水之間的摻混效應(yīng),斜溫層厚度比普通水箱明顯減小,分層效果提升。

        3.2 Ri 數(shù)(理查德森數(shù))分析

        進口流量在2 L/min,4 L/min,6 L/min,8 L/min,10 L/min下,五種不同的儲熱水箱的Ri 數(shù)隨無量綱時間增加的變化情況,可用溫度曲線形式表現(xiàn)出來。

        不同進口流量下,不同水箱的Ri 數(shù)變化基本一致。隨著無量綱時間的增加,不同儲熱水箱的Ri 數(shù)都是增大,表明水箱內(nèi)熱分層程度逐步提升,且隨著進口的流量的增大,Ri 數(shù)減小,相變材料處于第一層的水箱Ri 數(shù)大于處于其他三層的水箱,表明相變材料在第一層時的水箱分層性要高于其他的水箱。此后,隨著進口流量的增加,普通均流水箱的分層效果要優(yōu)于相變水箱,主要是由于釋熱過程越快,而相變材料的導熱系數(shù)較小,因此對周圍冷流體的溫度提升作用有限,儲熱水箱的出口溫度降低,由公式(4)可知,普通均流水箱的Ri 數(shù)高于相變均流水箱。

        3.3 ?效率分析

        在進口流量為2 L/min、4 L/min、6 L/min、8 L/min、10 L/min 的工況下,普通水箱和相變蓄熱材料處于四種不同位置相變水箱的?效率隨無量綱時間的變化情況,可用溫度曲線形式表現(xiàn)出來。

        相變蓄熱材料在不同位置會影響水箱內(nèi)的流動和熱分層情況,因此我們需要對相變蓄熱材料處于不同位置時對水箱?效率的影響進行對比分析。五種不同水箱在不同進口流量下的?效率變化規(guī)律基本一致,釋熱開始時,所有水箱的?效率都為1,隨著無量綱時間的增大,火 用效率逐漸減低,且在最初下降得較為緩慢,釋熱接近結(jié)束的時候,開始陡然下降,斜率相對更大,流量越大時,這種現(xiàn)象越明顯。這是由于流量更大時,水箱內(nèi)的摻混較大,分層情況更差,水箱內(nèi)部冷熱水的分布更加偏離于完美分層水箱??梢杂^察到,進口流量為2 L/min 及4 L/min 時,蓄熱材料處于第一層時,其?效率在整個釋熱過程中始終大于其他四種水箱,這主要是由于低流量時,相變蓄熱材料有更加長的時間釋放出相變潛熱,對所在水層起到一定的再熱作用,其他層遠離出口水,再熱作用更加微弱,造成相變材料在第一層的水箱?效率更高,而流量大于4 L/min 時,釋熱過程更短,且相變潛熱是一個緩慢釋放的過程,相變潛熱無法充分釋放,導致?效率更低。

        4 結(jié)論

        本文基于三水合乙酸鈉,研究了不同相變蓄熱球位置和進口流量對水箱內(nèi)各溫度點隨無量綱時間的變化情況,在初始水溫80℃、進水溫度20℃的工況下,通過相變蓄熱水箱實驗系統(tǒng),分析了蓄熱水箱的熱分層特性,研究結(jié)果表明:

        4.1 相變蓄熱材料的增加提升了水箱的初始能量,變蓄熱材料使得儲熱水箱的蓄熱量增加了3.14%。

        4.2 隨著進口的流量的增大,Ri 數(shù)減小,儲熱水箱熱分層程度減弱;當進口流量為2 L/min 和4 L/min 時,相變材料在第一層時的水箱熱分層程度要強于其他的水箱。

        4.3 由于相變蓄熱材料本身體積占據(jù)了水箱內(nèi)部分容積,高進口流量下,相變潛熱釋放不完全,所以?效率低于不含相變材料的水箱。

        猜你喜歡
        無量水箱熱水
        烏雷:無量之物
        一壺熱水
        高層建筑的熱水供暖系統(tǒng)設(shè)計
        多喝熱水
        花火彩版A(2021年2期)2021-09-10 07:22:44
        劉少白
        藝術(shù)品(2020年8期)2020-10-29 02:50:02
        和讓你“多喝熱水”的男孩結(jié)婚
        海峽姐妹(2020年2期)2020-03-03 13:36:40
        論書絕句·評謝無量(1884—1964)
        傳記文學(2017年9期)2017-09-21 03:16:58
        炳靈寺第70 窟無量壽經(jīng)變辨識
        西藏研究(2017年3期)2017-09-05 09:45:07
        一種太陽能熱水器水箱的控制系統(tǒng)
        電子制作(2017年19期)2017-02-02 07:08:50
        PLC組態(tài)控制在水箱控制系統(tǒng)的應(yīng)用
        亚洲av永久无码精品成人| 老师粉嫩小泬喷水视频90| 蜜臀aⅴ国产精品久久久国产老师| 51精品视频一区二区三区| 丰满人妻被猛烈进入中文字幕护士| 丰满人妻猛进入中文字幕| 伊人久久大香线蕉综合影院首页| 在线观看免费午夜大片| 69sex久久精品国产麻豆| 久99久热只有精品国产男同| 免费人成视频网站在线| 亚洲视频免费在线观看| 制服丝袜中文字幕在线| 精品国产福利一区二区在线| 国产青青草视频在线播放| 国产一区亚洲二区三区极品| 特级毛片a级毛片100免费播放| 久久成年片色大黄全免费网站| 日本黑人人妻一区二区水多多| 极品一区二区在线视频观看| 中出人妻中文字幕无码| 亚洲熟妇网| 国产一区二区在线中文字幕| 99久久久无码国产精品性| 欧美老熟妇欲乱高清视频 | 本道无码一区二区久久激情| 色噜噜色哟哟一区二区三区| 波多野结衣中文字幕一区二区三区| 野花社区www高清视频| 久久精品国产88久久综合 | 成av人片一区二区三区久久| 成人国产在线观看高清不卡| 国产天堂av在线播放资源| 日本最新免费二区| 亚洲综合色一区二区三区另类| 国产免费99久久精品| 亚洲va中文字幕无码一二三区| 亚洲av无码专区在线电影| 亚洲一区不卡在线导航| 亚洲精品视频1区2区| 国产精品欧美福利久久|