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在空气源热泵冷热水机组各部件模型的基础上,基于质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律,将这些部件模型有机地结合起来,建立了机组结霜工况下的动态数学模型.采用该模型对机组在不同工况下的性能进行了模拟分析,得到了风量、空气侧压降以及水侧换热器换热量、压缩机的轴功率等随结霜时间的变化.模拟结果表明,随着结霜量的增加,空气侧换热器的换热量减小,风量也将逐渐减小,而阻力却迅速增加;水侧换热器的换热量减小,水流量也减小.这为正确选择机组以及采取有效的除霜控制方式提供了依据. 相似文献
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以西北地区某温室增温设备为研究对象,为了提高该增温设备的换热效率,对换热器部件进行数值模拟计算.此次模拟采用realizable-湍流模型,速度和压力的耦合采用SIMPLEC算法,分别对直形、蛇形绕管换热器的换热性能即对壳程空气的加热情况进行模拟计算.结果显示,直行绕管换热器壳程气体平均出口温度为358.89 K,将壳程空气加热了354.04 K;蛇形绕管换热器壳程气体平均出口温度为368.89 K,将壳程空气加热了364.04 K.说明蛇形绕管换热性能较好,其管程中烟气温度降低幅度较大,壳程气体加热情况较好,流动速度分布均匀. 相似文献
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板翅式换热器内部纵横两个维度的流量分配不均,导致其换热性能降低。基于单相流量分配理论和板翅式换热器内部流场特性,通过改变换热器进出口管个数、进出口方式、端部入口管相对位置等,建立了新型板翅式换热器结构。基于CFD方法的Fluent数值计算方法,对板翅式换热器优化前后的流量分配特性进行数值模拟,研究优化后的端部入口管相对位置、入口管个数及出口管个数对流量分配的影响规律。结果表明:改变进出口方式可以均衡各通道路径在入口和出口处的总压降,有效改善板翅式换热器的流量分配特性;优化后的板翅式换热器最佳参数组合是端部入口管相对位置为0.033、入口管个数为5、出口管个数为1,该结构可以使气相和液相的流量不均匀度降低约50%,对提高换热器换热性能具有重要意义。 相似文献
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热风炉在粮食烘干、农业大棚等领域有着广泛的应用。目前的热风炉热交换器（以下简称换热器），根据冷热流体的相对运动方向不同，主要有以下两种布置形式：①顺流布置，即烟气和空气同向流动，烟气的入口侧也是空气入口侧。②逆流布置，即烟气和空气相对逆向流动，烟气的入口侧为空气的出口侧。逆流布置较顺流布置平均温差大，在交换同样热量的情况下，所需的换热面积较顺流布置的低；但在北方特别是黑龙江北部地区，冬季室外气温白天达到-30℃，夜间达到-40℃，逆流布置的换热器经常出现烟气出口侧换热器管冰堵现象。 相似文献
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太阳能空气集放热系统在温室中的热性能研究 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】设计一种太阳能空气集放热系统并在温室中进行实际测试,以此探究该系统的热性能表现,分析其各项性能参数,为后续改进优化太阳能空气集放热系统及其在温室中的应用提供依据。【方法】在太阳能平板集热器的基础上,通过给集热器加装用于基质升温的散热管道来进行太阳能空气集放热系统的设计,该系统以太阳能为热源,白天集热器收集太阳热能并实现对空气的加热,同时在管道风机的作用下通过空气循环将热空气输送到散热管道中释放热量,以此实现系统的集热和放热,从而提升基质温度。将日光温室用聚苯板分隔,以采用了太阳能空气集放热系统的隔间作为试验区域,以不采取任何措施的隔间作为对照区域,通过测定温室环境温度、集热器内部空气温度、散热管道温度、太阳辐射强度、空气流速和基质温度,分析空气流速、环境温度、太阳辐射强度对系统瞬时集热量和集热效率的影响,并分析集热器和散热管道从进气口到出气口各部位的温度变化,最后对该系统的整体热性能以及与温室对照区域基质的温度差异进行分析和比较。【结果】通过实测,空气流速为2.0 m/s时,太阳能空气集放热系统的集热效率和瞬时集热量最高,分别为67.7%和494.4 W/m2,在此流速下,集热器内空气温度平均提升27 ℃,散热管道进气口到出气口平均温差为16.2 ℃;系统集热效率还受环境温度和太阳辐射强度的影响,其随着二者的增加逐渐提高;系统运行期间,系统集热量为6.0~9.3 MJ/m2,放热量为4.7~6.8 MJ/m2,能量利用效率为73%~78.2%;典型晴天条件下,温室试验区域基质温度始终高于对照区域,平均高2.7 ℃。【结论】太阳能空气集放热系统性能表现优异,具有较高的集热效率和放热性能,同时具有较高的能量利用效率,适合在温室中进行推广应用。 相似文献
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《西南农业学报》2017,(3)
研究日光温室和塑料大棚2种设施内环境温度对红地球葡萄枝条萌芽前期和需热量的影响,进而挑选出适宜设施内应用的需热量模型。以红地球葡萄为试验材料,利用自动气象站采集土壤温度和空气温度,在需冷量满足后进行根区土壤加温处理,设置(25±1)℃/(15±1)℃(昼/夜)(以下简称T25)和(20±1)℃/(15±1)℃(昼/夜)(以下简称T20)和常温处理(日光温室土壤平均温度15℃,塑料大棚土壤平均温度7℃,以下简称CK)3个温度梯度,采用6种需热量模型对红地球葡萄需热量值进行估算。(1)在葡萄枝条萌芽前期2种设施内均存在土壤温度与空气温度不协调现象,尤其在塑料大棚中表现更为明显。(2)2种设施内T25处理萌芽前期最短且需热量值最小;T20处理次之;对照萌芽前期最长,需热量值最大。(3)在同一设施内,地温不同需热量值不同,采用6种模型需热量值变化都随地温升高而减少;在不同设施内需热量值不同,相同地温下塑料大棚内需热量值均大于日光温室。(4)通过比较6种需热量模型的变异系数,有效积温模型和生长度小时模型的变异系数最小,比较稳定;2种设施内对照的6种需热量值无量纲化后综合比较,有效积温模型和生长度小时模型在2种设施内均没有差异。红地球葡萄枝条萌芽前期土壤(25±1)℃较(20±1)℃适宜,在试验设计的温度范围内,土壤温度越高,红地球葡萄需热量值越小;以有效积温模型和生长度小时模型估算设施葡萄需热量较适宜。 相似文献
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绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热传输模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
该文以干旱区绿洲-荒漠交错带为研究对象,以质量守恒原理与能量平衡原理为基础,建立了潜水-土壤-植被-大气系统中水分与热量传输模式,并提出了求解潜水-土壤-植被 大气系统的数值模拟分解 协调新方法,用天山北麓三工河流域绿洲-荒漠交错带的实测资料验证了水热传输模型的可靠性.结果表明,植被冠层蒸腾量模拟值与实测值比较接近,其最大误差为11.3%,土壤含水率的模拟值与实测值的最大误差仅为5.9%,土壤温度模拟值与实测值的最大误差为8.3%,用该模型模拟绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热动态传输过程、植被蒸腾量、地表蒸发量和植被的根系吸水率具有较高的精度. 相似文献
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通过蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,SAGD)技术开采稠油时,采出液温度较高,对其进行热回收的节能潜力较高,油田采用热管式换热器回收采出原油的余热,将其作为工业或生活用热具有研究价值。考虑到现场空间要求和工程设备模块化的特点,利用U形管壳式换热器、螺旋板式换热器作为分离型热虹吸热管蒸发段和冷凝段,并建立复合式分离型热管模型,分析其换热性能、循环压降、充液率及换热能力。采用新疆油田油水二次换热区的分离型热管系统验证该模型,结果表明:复合式分离型热管计算模型可行;复合式热管具备U形管壳式换热器、螺旋板式换热器的优点,换热性能强,系统换热能力可以满足实际要求,有较好的环境适应性。 相似文献
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机械通风条件下连栋温室速度场和温度场的CFD数值模拟 总被引：14，自引：1，他引：14
为了了解温室内部气流和热量传递过程 ,设计合理的通风设施 ,建立了无植物条件下湿帘机械通风的华北型连栋塑料温室三维数值模拟模型 ,并使用CFX计算流体力学软件进行了数值模拟计算。得到了合理的速度场分布和温度场分布数值模拟结果 ,并与试验值进行了对比。与试验值相比 ,模拟结果误差≤ 5 % ,在入口风速≤ 1 5m·s-1,入口气温≤ 2 6℃ (热浮力的影响较小 )的情况下效果更好。讨论了入口风速和湿帘高度对温室可控距离的影响 :提高入口风速可以增大温室的可控距离 ,湿帘高度越大 ,可控距离越大。湿帘高度在 1 2～ 1 2 5m之间时 ,相同湿帘高度下 ,纵向距离为 5 0m的温室 ,其可控距离略小于 4 0m的温室 ;当湿帘高度超过 1 2 5m时 ,纵向距离为 5 0m的温室可控距离大于 4 0m的温室。 相似文献
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小区小麦联合收获机清选系统的仿真分析 总被引：6，自引：2，他引：4
采用FLUENT软件对小区小麦联合收获机清选筒内部气相流场和颗粒的运动状况进行了三维数值仿真模拟,利用RNGk-ε方程模拟其中的气相流场,利用DPM模型模拟小麦颗粒和颖壳在清选筒中的运动.通过改变清选筒入口位置、入口大小和喂入速度3个因素,对其分离效率进行对比分析,结果表明:3个因素对清选系统分离效率影响程度的主次顺序依次是入口位置、入口大小、喂入速度;以入口位置395mm、喂入速度9m·s-1、入口大小65mm×100mm确定的清选系统清选效果较好. 相似文献
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基于VS2DH的低温水入渗模型验证及热弥散研究 总被引：1，自引：0，他引：1
研究低温水入渗土壤时的温度变化规律,进行模型验证和敏感性分析。利用土体流-固-热耦合试验系统控制入渗水温和水头,对一维水平土柱进行低温水入渗试验,观测土柱长度方向上12个观测点的温度变化过程,对所建多孔介质水热运移模型的求解结果进行对比验证,基于验证结果利用VS2DH进行一维土柱低温水入渗模拟,对渗透率、孔隙率和弥散系数等热运移影响因素进行敏感性分析。结果表明,模型可以准确模拟不同入渗水温和水头条件下的土壤渗流场和温度场变化;渗透率是影响低温水入渗时热运移的主要因素,影响程度约为孔隙率和弥散系数的2倍;弥散系数对热运移的影响在渗透率大于和小于0.2 mm/s时呈现相反趋势。 相似文献
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《农业工程技术:农产品加工》2020,(19)
水幕集热-地暖加温系统以水泵驱动水循环,通过土壤与空气的热交换实现热量的传递,解决了传统温室仅依靠后墙蓄热的局限,有效利用了温室地面这个巨大的蓄热体,将热量进行时间与空间的转移。 相似文献
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为研究2种设施内土温和气温对葡萄萌芽的影响,以红地球葡萄为试验材料,连续2 a设置不同土温梯度(2014年昼/夜土温20℃/15℃、25℃/15℃,2015年昼夜土温15℃/15℃、20℃/20℃、25℃/25℃、30℃/30℃),记录不同土温处理下葡萄的萌芽情况,计算土壤有效积温值、空气有效积温值及葡萄需热量值并将其与萌芽天数进行了线性拟合和相关性分析。结果表明:土温越高红地球葡萄的休眠结束期和萌芽期越短,其中25℃/15℃和30℃/30℃土温梯度效果最好,红地球葡萄在日光温室内萌芽天数较在塑料大棚内更短;土壤有效积温和空气有效积温与萌芽天数分别呈现极显著性负相关和正相关,且空气有效积温与萌芽天数的相关性更大;塑料大棚内适合的需热量模型为温度最大值模型、热量模型,日光温室内适合的需热量模型为平均温度累计模型、温度最大值累计模型、热量模型、最大积温模型、生长度时模型、有效积温模型。土温和气温均影响设施葡萄的萌芽,但气温的作用更大;需热量模型的适应性受到环境的限制。 相似文献
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以实验数据为依据,把土壤中的水分含量和水分梯度分布作为影响植物根系生长的环境因子,结合非饱和多孔介质中传热传质的数学模型,对冬小麦的根系生长进行仿生模拟,分析根系吸水对非饱和土壤湿分与热量传递的影响。在相同环境条件下,对裸土和有作物覆盖的土壤床中的热、湿迁移也进行了模拟比较。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2016,(4)
流域空间离散化是SWAT等分布式非点源污染模型的基础,不同的空间单元划分方案会对模型模拟结果产生影响。为合理配置SWAT模型非点源污染模拟中的空间单元划分方案,以太湖地区中田舍流域(42km2)为研究区开展研究:根据汇流累积量阈值和土地利用-土壤-坡度分级面积阈值设计25种子流域(SUB)-空间响应单元(HRU)划分方案,其中以真实河网提取阈值、HRU面积阈值为0%-0%-0%作为基准方案进行日尺度模型率定,并利用该套模型率定参数探讨SWAT非点源污染模拟对空间单元划分的响应。结果表明:模型率定期径流、泥沙、总氮和总磷Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.575,0.671,0.483和0.758,模型可以较好表达流域过程;不同的空间单元划分通过对土地利用类型的筛选以及流域过程相关参数的改变影响污染物模拟结果,且模拟结果对HRU划分的敏感性高于子流域划分。因此,利用SWAT进行非点源污染模拟时,应在保证径流、泥沙模拟精度的基础上,进行尽可能详尽的HRU划分(如土地利用-土壤-坡度分级面积阈值分别为0%-0%-0%或0-5%-5%),以更好体现流域空间异质性,避免过粗的HRU集总带来模拟结果的失真,而子流域划分则选取能体现真实河网的适中阈值以体现子流域空间异质性即可。 相似文献
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[目的]利用收割机工作时的尾气余热及冷却水余热实时烘干粮食,避免农民收割后再次晾晒粮食的环节。[方法]设计一种基于余热回收的粮食烘干系统。该系统主要由气气换热器和水气换热器两级串联组成,利用封闭工作腔内工作介质的相变循环实现收割机的尾气和冷却水的余热回收,烘干系统的热缓苏仓以回收的热量作为热源,通过热缓苏仓降低粮食湿度,并通过冷缓苏仓冷却粮食,从而降低粮食的发芽率。[结果]该系统性能良好,可有效提高农业燃油的利用率,避免能源浪费的同时也降低了农业生产的劳动强度和劳动成本。[结论]该研究可为粮食干燥技术研究提供新思路。 相似文献
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本文建立了农用履带式拖拉机田间作业的微机模拟模型。该模型将发动机特性、传动系、行走系特性及土壤强度性质容为一体,以模拟整体拖拉机田间作业。文中列出了具有代表性的模拟结果,与实验数据进行比较表明,模拟结果能够较为准确地反应实际情况。该模型可用来模拟田间试验、研究土壤强度和拖拉机参数对拖拉机作业性能的影响,对拖拉机使用性能的研究将起到一定的作用。 相似文献
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猪舍内气流变化的模拟研究 总被引：6，自引：0，他引：6
圈养动物舍内的气流变化对于室内的污染物扩散起到非常关键的作用,采用基于有限容积方法的计算流体动力学(CFD)软件对建于奥胡斯大学农业工程研究所空气物理实验室中的1:12.5猪舍模型内的气流进行了稳态和三维模拟。将模拟的气流速度与室内一个参考点的实际测试速度进行了对比,同时分析了气流入口不同紊流动能及扩散率取值对室内测试参考点气流速度模拟值的影响。结果表明,模拟值与测试值的相对误差在0.4%～11.4%之间。 相似文献