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太阳能跨季节储热技术的应用现状及前景分析
1
作者 张超 王明明 +3 位作者 王龙基 刘寅 周东东 董岁具 《太阳能》 2025年第5期10-19,共10页
太阳能跨季节储热技术是实现建筑节能效益的关键手段,可解决太阳能在时间和空间上供需不平衡的问题。综述了太阳能跨季节储热技术的研究现状与应用进展,重点探讨了太阳能集热器及3种主要储热技术的优势、瓶颈与未来研究方向。研究结果表... 太阳能跨季节储热技术是实现建筑节能效益的关键手段,可解决太阳能在时间和空间上供需不平衡的问题。综述了太阳能跨季节储热技术的研究现状与应用进展,重点探讨了太阳能集热器及3种主要储热技术的优势、瓶颈与未来研究方向。研究结果表明:太阳能集热器在降低热损失、优化结构和布置方面仍面临挑战;储热技术则需解决占地面积、材料稳定性、可控性、成本和结构复杂性等方面的问题。旨在为太阳能跨季节储热技术的进一步应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 太阳能跨季节储热 储热技术 发展趋势 前景展望
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基于LBM-DEM的空沙移动床传热特性数值模拟
2
作者 张剑 李斌 +3 位作者 杨雨昂 吴正人 王鑫 李新福 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期555-563,共9页
面向塔式太阳能热发电系统,研究空沙移动床换热器内稠密气固两相流动及换热的机理和特性,将格子Boltzmann方法(LBM)与离散单元法(DEM)结合,从介观尺度上建立LBM-DEM流动及传热模型。以不同空沙质量流量比为变量,对空沙移动床换热进行数... 面向塔式太阳能热发电系统,研究空沙移动床换热器内稠密气固两相流动及换热的机理和特性,将格子Boltzmann方法(LBM)与离散单元法(DEM)结合,从介观尺度上建立LBM-DEM流动及传热模型。以不同空沙质量流量比为变量,对空沙移动床换热进行数值模拟。分析其中气相和颗粒相温度场变化,比较不同类型的传热热流量在换热过程中所占比例及变化。结果表明,床内紧密的颗粒对气相温度场影响较大,阻碍气体沿流动方向传热,在加热一段时间后,床内气体温度分布逐渐稳定,温度梯度呈对角线分布,符合空气-沙子交叉换热的典型特点。颗粒在床内不同位置的温度变化差别较大,初始阶段仅左侧颗粒被加热,在温度场稳定后,颗粒温度沿气流入射方向的梯度较大。空沙移动床内主要换热方式为对流换热,在500℃的加热温度下,对流传热热流量占比约98.50%;辐射传热热流量、导热传热热流量与空气入射速度正相关;空沙流量比与气相效能负相关,与固相效能正相关;空沙流量比与效率正相关。 展开更多
关键词 太阳能热发电 两相流 传热特性 数值模拟 移动床换热器 LBM-DEM方法
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太阳能蓄热系统提高温室地温的试验研究 被引量：40
3
作者 刘圣勇 张杰 +4 位作者 张百良 王吉庆 袁志华 杨群发 李刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期461-465,共5页
利用太阳能代替煤炭对温室内地温进行增温,在加热方式上提出地下蓄热、加热系统,并与传统的煤炉地上加热方式进行比较。经过一个黄瓜生长季节的实验得出:太阳能地下蓄热、加热系统温室与煤炉地上加热系统温室相比,地温平均提高4.4℃,产... 利用太阳能代替煤炭对温室内地温进行增温,在加热方式上提出地下蓄热、加热系统,并与传统的煤炉地上加热方式进行比较。经过一个黄瓜生长季节的实验得出:太阳能地下蓄热、加热系统温室与煤炉地上加热系统温室相比,地温平均提高4.4℃,产量提高21%以上。由此可见,利用太阳能地下蓄热、加热系统不但能有效地提高温室内地温以提高作物产量,还能替代化石燃料的使用而减少CO、CO2、SO2、NOx等有害气体的排放量,能够取得较好的经济效益和环境效益。 展开更多
关键词 太阳能 温室 地下加热 土壤增温
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定形相变贮能式地板辐射采暖系统数值模型的实验验证及参数分析 被引量：55
4
作者 叶宏 程丹鹏 +2 位作者 葛新石 庄双勇 王军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期189-194,共6页
根据在北京进行的定形相变贮能式地板辐射采暖系统的实验情况,作者对已建计算模型进行了修改,修改后的模型的计算结果与实验结果符合较好。在此基础上利用该模型研究了定形相变材料的熔点、相变潜热、相变半径及电加热功率等关键参数对... 根据在北京进行的定形相变贮能式地板辐射采暖系统的实验情况,作者对已建计算模型进行了修改,修改后的模型的计算结果与实验结果符合较好。在此基础上利用该模型研究了定形相变材料的熔点、相变潜热、相变半径及电加热功率等关键参数对相变贮能式地板辐射采暖系统热性能的影响。 展开更多
关键词 地板辐射采暖系统 定形相变材料 参数分析
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石蜡/膨胀石墨复合相变材料的结构与热性能 被引量：75
5
作者 张正国 王学泽 方晓明 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期1-5,共5页
以有机物石蜡为相变材料、膨胀石墨为支撑结构,利用膨胀石墨的多孔吸附特性,制备出了石蜡含量分别为50%(质量分数,下同),60%,70%和80%的石蜡/膨胀石墨复合相变储热材料.采用扫描电镜(SEM)和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的... 以有机物石蜡为相变材料、膨胀石墨为支撑结构,利用膨胀石墨的多孔吸附特性,制备出了石蜡含量分别为50%(质量分数,下同),60%,70%和80%的石蜡/膨胀石墨复合相变储热材料.采用扫描电镜(SEM)和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的结构和热性能进行了表征.结果表明:膨胀石墨吸附石蜡后仍然保持了原来疏松多孔的蠕虫状形态,石蜡被膨胀石墨微孔所吸附;复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似,其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当.储(放)热性能测试结果表明,含80%石蜡的复合相变储热材料其储热时间比石蜡减少69.7%,放热时间减少80.2%. 展开更多
关键词 相变材料 石蜡 膨胀石墨 结构 热性能
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结合太阳能空气集热器的定形相变蓄能地板采暖系统实验研究 被引量：26
6
作者 肖伟 王馨 +2 位作者 张群力 狄洪发 张寅平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1319-1323,共5页
提出了一种与太阳能空气集热器结合的定形相变蓄能地板采暖系统充分利用太阳能。白天,由太阳能空气集热器加热后的热空气通过保温管道输送到相变地板夹层,相变材料(PCM)蓄热;夜间,房间的冷空气进入相变地板夹层,被加热后送入房间,相变... 提出了一种与太阳能空气集热器结合的定形相变蓄能地板采暖系统充分利用太阳能。白天,由太阳能空气集热器加热后的热空气通过保温管道输送到相变地板夹层,相变材料(PCM)蓄热;夜间,房间的冷空气进入相变地板夹层,被加热后送入房间,相变材料放热。可行性实验研究表明,此采暖系统安全可靠,能显著提高室内温度,房间各处受热均匀,热舒适性较好,有一定的应用前景。 展开更多
关键词 定形相变地板 蓄热 太阳能 空气集热器
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聚乙二醇/二氧化硅定形相变材料的制备 被引量：23
7
作者 王维龙 杨晓西 +2 位作者 方玉堂 丁静 杨建平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2664-2668,共5页
采用多孔二氧化硅(SiO2)、聚乙二醇(PEG)等研究一种定形无机-有机复合相变材料的制备方法,并加入适当的促进剂和改性剂对复合材料进行了改性。利用多孔二氧化硅具有良好的吸附性能特点,将聚乙二醇相变材料吸附在二氧化硅微孔结构内,在... 采用多孔二氧化硅(SiO2)、聚乙二醇(PEG)等研究一种定形无机-有机复合相变材料的制备方法,并加入适当的促进剂和改性剂对复合材料进行了改性。利用多孔二氧化硅具有良好的吸附性能特点,将聚乙二醇相变材料吸附在二氧化硅微孔结构内,在毛细管力和表面张力的作用下,聚乙二醇在发生固液相变的时候很难从二氧化硅的微孔结构内渗透出来,从而解决了聚乙二醇在蓄热技术中应用时的液体流动问题。同时对相变材料进行了热性能分析,实验证明该复合相变材料具有形状稳定,导热率高,储热能力大等特点。 展开更多
关键词 聚乙二醇 二氧化硅 相变材料 蓄热材料
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利用焓法和有效热容法对定形相变材料熔解过程分析的比较研究 被引量：39
8
作者 叶宏 何汉峰 +1 位作者 葛新石 徐斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期488-491,共4页
由于定形相变类贮能材料在使用中不需要容器,可与传热介质直接接触,或可与建筑材料直接结合,因此正成为研究的热点。这类相变材料基本上采用有机类相变材料为基材,其相变多发生在一个较宽的温度范围内,而不具有一个确定的熔点。针对这... 由于定形相变类贮能材料在使用中不需要容器,可与传热介质直接接触,或可与建筑材料直接结合,因此正成为研究的热点。这类相变材料基本上采用有机类相变材料为基材,其相变多发生在一个较宽的温度范围内,而不具有一个确定的熔点。针对这一特点,作者分别采用有效热容法和焓法对一种以石蜡为基材的定形相变材料的熔解过程进行了分析,发现只要在焓法中相变半径根据DSC实测的结果取值,两种算法的结果一致。 展开更多
关键词 定形相变材料 焓法 有效热容法 相变半径
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定形相变贮能式地板辐射采暖系统的实验研究 被引量：33
9
作者 叶宏 王军 +2 位作者 庄双勇 葛新石 徐斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期651-656,共6页
作者在北京采暖季节对相变贮能式地板辐射采暖系统进行了实验研究。该系统采用厚度为2cm,熔点和潜热分别为21 6℃和37J/g的定形相变材料。作为比较,也对普通地板采暖系统进行了对比实验研究,发现:相变贮能式地板辐射采暖系统在实验期间... 作者在北京采暖季节对相变贮能式地板辐射采暖系统进行了实验研究。该系统采用厚度为2cm,熔点和潜热分别为21 6℃和37J/g的定形相变材料。作为比较,也对普通地板采暖系统进行了对比实验研究,发现:相变贮能式地板辐射采暖系统在实验期间基本上每天开启8～10h,在维持室内温度高于对比试验的情形下,运行费用低于对比试验中的普通地板采暖系统。此外,由于相变材料具有较好的贮热能力,电加热系统的启停造成的室内温度波动较小,变化平缓;试验房间内各壁面温度较高,且波动很小,从而提高了室内的平均辐射温度,这也是地板辐射采暖舒适和节能的原因之一。 展开更多
关键词 地板辐射采暖系统 定形相变材料 潜热贮热
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掺杂对定形相变材料导热系数的影响 被引量：20
10
作者 丁剑红 张寅平 +2 位作者 王馨 杨睿 林坤平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期853-856,共4页
通过在定形相变材料中加添加剂改进定形相变材料的导热系数,用热针法对改性后的试样进行了测量,对添加剂种类和含量对定形相变材料导热系数的影响进行了定量分析。实验结果表明,石墨添加剂可以显著提高定形相变材料的导热系数。通过对... 通过在定形相变材料中加添加剂改进定形相变材料的导热系数,用热针法对改性后的试样进行了测量,对添加剂种类和含量对定形相变材料导热系数的影响进行了定量分析。实验结果表明,石墨添加剂可以显著提高定形相变材料的导热系数。通过对实验数据的拟合,得到了石墨添加质量分数与材料有效导热系数间的拟合公式。 展开更多
关键词 热针法 定形相变材料 导热系数 添加剂
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用于寒冷地区双级压缩变频空气源热泵的研究 被引量：82
11
作者 田长青 石文星 王森 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期388-393,共6页
将双级压缩和变频技术有机结合,提出一种适用于寒冷地区双级压缩变频空气源热泵系统。本文得出了该系统最佳中间压力表达式,提出采用效率优先和制热量优先的双控制模式,并根据需要利用变频手段来提高热泵系统的制热性能系数和制热量。... 将双级压缩和变频技术有机结合,提出一种适用于寒冷地区双级压缩变频空气源热泵系统。本文得出了该系统最佳中间压力表达式,提出采用效率优先和制热量优先的双控制模式,并根据需要利用变频手段来提高热泵系统的制热性能系数和制热量。试验和模拟计算表明:在冷凝温度50℃和蒸发温度-25℃工况下,系统制热性能系数高于2,压缩机排气温度低于120℃,制热量可以满足用户要求;且试验验证系统运行稳定可靠,可以在-18℃以上的室外低温环境中满足寒冷地区冬季供暖需要。 展开更多
关键词 热泵 双级压缩 变频 空气源
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二元混合硝酸盐的配制及性能 被引量：25
12
作者 吴玉庭 王涛 +1 位作者 马重芳 任楠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期148-152,共5页
按照不同配比、不同配制方法得到系列二元混合硝酸盐样品,并得到不同混合熔盐的差式扫描量热曲线,同时对配制的熔盐进行多次反复熔化和加热,研究其稳定性。结果表明:当硝酸钠占混合物总质量的40%～60%,或硝酸钠和硝酸钾的质量比为9∶1时... 按照不同配比、不同配制方法得到系列二元混合硝酸盐样品,并得到不同混合熔盐的差式扫描量热曲线,同时对配制的熔盐进行多次反复熔化和加热,研究其稳定性。结果表明:当硝酸钠占混合物总质量的40%～60%,或硝酸钠和硝酸钾的质量比为9∶1时,形成的混合物具备共晶性质,其他比例的混合熔盐无法达到共晶状态;两种配制方法均可达到共晶状态,其熔点十分接近;而且,配制的混合熔盐经过反复加热后,其熔点和分解点变化不大,证明对于二元混合熔盐可仅通过物理搅拌即可达到共晶状态。 展开更多
关键词 混合硝酸盐 配制 差式扫描量热 热重分析
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青藏高原土壤冻融对地表辐射特征的影响分析 被引量：15
13
作者 尚伦宇 吕世华 +2 位作者 李锁锁 孟宪红 奥银焕 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期12-16,共5页
利用黄河源区气候与环境综合观测研究站.2006年10月1日～2007年4月30日的辐射和5cm土壤温度和湿度资料研究了土壤冻融对地表辐射特征的影响,结果表明:土壤冻结降低了土壤中的液态水含量,致使冻结阶段地表反照率大于冻结前的值,也大于土... 利用黄河源区气候与环境综合观测研究站.2006年10月1日～2007年4月30日的辐射和5cm土壤温度和湿度资料研究了土壤冻融对地表辐射特征的影响,结果表明:土壤冻结降低了土壤中的液态水含量,致使冻结阶段地表反照率大于冻结前的值,也大于土壤融化后的值;受总辐射和地表反照率共同作用,整个冻融过程中反射辐射可区分为两个比较明显的阶段;土壤冻结减缓了地表温度降低的速率,相应地减缓了地表长波辐射和大气逆辐射降低的速率;整个冻融过程中净辐射变化与总辐射的变化比较相近,在冻结阶段,地表反照率大于冻结前的值,也大于融化后的值,因此冻结阶段的净辐射值也更小一些。 展开更多
关键词 青藏高原 土壤冻融 反照率 地表辐射特征
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跨季节蓄热太阳能集中供热系统的仿真分析 被引量：17
14
作者 赵军 曲航 +1 位作者 崔俊奎 戴传山 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期214-219,共6页
以天津市某一拟建工程项目为背景,应用TRNSYS(Version 16)软件对系统的长期运行特性进行了模拟,并分析了集热器面积-水箱体积比(A/V)对系统运行的影响;为比较准确地评估系统的蓄热能力,还提出了CSHPSS蓄热效率这一概念,并计算出系统在... 以天津市某一拟建工程项目为背景,应用TRNSYS(Version 16)软件对系统的长期运行特性进行了模拟,并分析了集热器面积-水箱体积比(A/V)对系统运行的影响;为比较准确地评估系统的蓄热能力,还提出了CSHPSS蓄热效率这一概念,并计算出系统在天津气候条件下A/V为0.2时的蓄热效率值和变化趋势;为分析国内不同气候条件对系统的影响,对同样系统在天津和沈阳两地的太阳能保证率进行了对比。通过系统仿真,得出天津市是比较适宜建设CSHPSS的地区,通过埋地水箱进行跨季节蓄热,在A/V比在0.1～0.4范围内,系统的太阳能保证率在运行的第2年即可达到31%～54%。 展开更多
关键词 CSHPSS 跨季节蓄热 太阳能保证率 埋地水箱 TRNSYS
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新型定形板状相变材料的蓄/放热特性 被引量：13
15
作者 陈超 蹇瑞欢 +2 位作者 焦庆影 夏定国 李香玲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期857-862,共6页
对填充了新型定形板状相变材料的蓄热槽的蓄/放热特性进行了数值计算分析和实验比较。根据数值计算,对影响蓄热槽蓄/放热特性的主要因素———相变材料的几何尺寸、相变材料的导热系数、流体流速、对流放热系数、相变材料填充率等的影... 对填充了新型定形板状相变材料的蓄热槽的蓄/放热特性进行了数值计算分析和实验比较。根据数值计算,对影响蓄热槽蓄/放热特性的主要因素———相变材料的几何尺寸、相变材料的导热系数、流体流速、对流放热系数、相变材料填充率等的影响规律进行了分析研究,计算出了蓄热槽内温度分布随时间的变化;并在实验台上测试了蓄热槽初始温度、流入和流出蓄热槽流体温度、作为蓄热体的相变材料测点温度随时间的变化,计算结果与实验结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 定形相变材料 蓄/放热特性 数值计算 实验
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超强吸水树脂与源土混合作为地源热泵供热系统回填材料的实验研究 被引量：12
16
作者 王向岩 马伟斌 +2 位作者 黄远峰 龚宇烈 廉永旺 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期23-27,共5页
在热泵制热工况下,超强吸水树脂与源土混合作为回填材料,分别对螺旋盘管、U型管以及整个系统进行了实验研究,得出系统性能变化曲线。实验结果表明,超强吸水树脂与源土混合作为回填材料,特别是螺旋盘管换热器,可明显增大地下换热器换热量... 在热泵制热工况下,超强吸水树脂与源土混合作为回填材料,分别对螺旋盘管、U型管以及整个系统进行了实验研究,得出系统性能变化曲线。实验结果表明,超强吸水树脂与源土混合作为回填材料,特别是螺旋盘管换热器,可明显增大地下换热器换热量,提高地源热泵系统的效率和稳定性,适用于干旱、土壤非饱和以及地下水位比较低的地区。 展开更多
关键词 地源热泵 超强吸树脂 螺旋盘管 U型管 制热系数
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WRF模式对金塔绿洲-戈壁辐射收支的模拟研究 被引量：12
17
作者 文小航 吕世华 +3 位作者 尚伦宇 奥银焕 鲍艳 李万莉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期346-353,共8页
利用WRF中尺度气象模式结合卫星反演的下垫面土地利用/植被类型资料对夏季金塔绿洲辐射和能量传输过程进行模拟,并用2008年"绿洲系统非均匀下垫面能量水分交换和边界层过程观测与理论研究"加强期外场试验所取得观测资料进行... 利用WRF中尺度气象模式结合卫星反演的下垫面土地利用/植被类型资料对夏季金塔绿洲辐射和能量传输过程进行模拟,并用2008年"绿洲系统非均匀下垫面能量水分交换和边界层过程观测与理论研究"加强期外场试验所取得观测资料进行验证。结果表明:晴天状况下WRF模式能较好地模拟出辐射各分量和热流密度的变化,阴天和雨天次之;向下长波辐射以外的各辐射分量观测值与模拟值的相关性很好,相关系数都在0.9以上,均方根偏差在86.6W.m-2以下,平均绝对误差都在24%以下;绿洲能量传输主要为潜热输送,戈壁为感热输送;绿洲潜热、感热和地表热流密度分别占净全辐射的87.1%、9.1%和11.1%,研究结果可为合理配置绿洲太阳辐射资源提供参考。 展开更多
关键词 金塔绿洲 WRF模式 辐射收支 能量平衡
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用天文测量简历精确计算太阳位置的方法 被引量：18
18
作者 杜春旭 王普 +1 位作者 马重芳 吴玉庭 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第3期85-88,92,共5页
在聚光型太阳能热发电系统中,聚光装置要实时跟踪太阳,须要根据计算出的太阳位置进行跟踪,以提高发电效率;在开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要。文章给出了利用天文测量简历计算太阳位置的具体方法,其结果可以作为... 在聚光型太阳能热发电系统中,聚光装置要实时跟踪太阳,须要根据计算出的太阳位置进行跟踪,以提高发电效率;在开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要。文章给出了利用天文测量简历计算太阳位置的具体方法,其结果可以作为太阳视位置的相对标准,文章还将此方法的计算结果与一些经典算法的计算进行了比较。 展开更多
关键词 太阳能 太阳位置 方位角 高度角
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下沉式土质墙体温室室内温度场的三维非稳态模拟 被引量：12
19
作者 张林华 张峰 +1 位作者 刘珊 徐琳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期965-971,共7页
以下沉式土质墙体日光温室为研究对象,建立了室内温度场的三维非稳态模型,并把随时间变化的外扰作为边界条件,用CFD技术对室内温度场进行模拟计算。结果显示:模拟得到的室内空气和墙体内表面温度的变化规律与实际测试结果变化规律相同,... 以下沉式土质墙体日光温室为研究对象,建立了室内温度场的三维非稳态模型,并把随时间变化的外扰作为边界条件,用CFD技术对室内温度场进行模拟计算。结果显示:模拟得到的室内空气和墙体内表面温度的变化规律与实际测试结果变化规律相同,拟合情况较好,最大相对误差为5.9%;室内全天的温度均在14℃以上,可以满足一般喜温作物的生长;温室内东部区域的平均温度比西部和中部区域的平均温度低,靠近室内墙体和地面部分的空气温度较高;夜间室内后坡附近温度较低,应加强后坡的保温措施。 展开更多
关键词 下沉式 土质墙体 数值模拟 三维非稳态 温度场
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固液相变蓄能中有效导热系数的数值分析与实验研究 被引量：9
20
作者 曾艳 田怀璋 +2 位作者 余鹏 陈林辉 陈敬良 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期497-503,共7页
引入有效导热系数经验公式[3],使固液蓄能数学模型得以简化为仅用能量方程加以描述。运用热焓法求解能量方程,得到计算相变位置随时间变化曲线。并通过实验测得相变过程的实际温度场,得到实验相变位置随时间变化曲线。二者比较,证明了... 引入有效导热系数经验公式[3],使固液蓄能数学模型得以简化为仅用能量方程加以描述。运用热焓法求解能量方程,得到计算相变位置随时间变化曲线。并通过实验测得相变过程的实际温度场,得到实验相变位置随时间变化曲线。二者比较,证明了自然对流对固液相变换热的影响不可忽略,验证了该公式在Ra<1010,Pr<105下的正确性。 展开更多
关键词 有效导热系数 固液相变蓄能 数学模型 液相率 界面移动速率
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