原生污水的紊流特性及其热泵系统的研究
发布时间：2021-05-07 16:30
本文研究了城市原生污水的紊流特性及其利用热泵系统的关键技术问题和解决方法。城市污水是热泵系统理想的冷、热源之一,论文评述了城市污水的热能特征及其热泵系统的效益,主要综述了国内外原生污水源的工程应用及研究现状,包括防阻设备、换热、系统的研究进展,指出了目前存在的问题和研究方向,以推动原生污水热泵系统的广泛应用。在城市原生污水的热能利用中,其流动特性是急需解决的问题之一。原生污水由于固体微粒的存在,使得原生污水流动成为一典型的固液两相流问题。目前的分析法主要为固液两相流模型和非牛顿流体模型。论文在普朗特混合长度理论的基础上,求解了有固体微粒存在的原生污水管内紊流问题,并且又从非牛顿流体的角度推导了有气体存在时的管道内阻力计算关系式,并探讨了阻力变化规律,其目的是为原生污水的一些管道和换热器设计提供理论指导。城市原生污水源热泵普遍采用的提取污水能量的方式都是以间接式为主,也就是在机组前面设置一个换热器,这主要是考虑到污水的水质容易造成堵塞、腐蚀、结垢等,壁面造成对机组的损害,导致系统无法工作。因此在间接式的系统中,污水换热器的性能就显得尤为重要。论文设计了一种流道式换热器的尺寸,根据选型尺寸...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 城市污水的利用潜力
1.2.1 城市污水的特征
1.2.2 污水水质
1.2.3 效益分析
1.3 污水源热泵的研究现状
1.3.1 工程应用
1.3.2 研究领域
1.3.3 存在问题
1.3.4 研究方向
第二章 原生污水在圆管内紊流流动的理论研究
2.1 原生污水固液两相流模型
2.2 气液混合流模型
2.2.1 分液相模型
2.2.2 分气相模型
2.3 理论计算
2.4 本章小结
第三章 流道式换热器的动态控制特性
3.1 流道式换热器
3.2 设计计算
3.3 动态仿真
3.3.1 建立的模型
3.3.2 结果分析
3.4 测试验证
3.5 本章小结
第四章 原生污水源热泵系统工程应用
4.1 系统特点
4.1.1 污水取水方式
4.1.2 污水换热器
4.2 系统制热工况分析
4.3 系统的热经济性分析
4.3.1 单位火用成本计算
4.3.2 成本分析
4.4 本章小结
第五章 原生污水源热泵系统的节能控制仿真
5.1 热泵机组的部件模型
5.1.1 压缩机
5.1.2 冷凝器
5.1.3 蒸发器
5.2 仿真实现
5.3 节能控制仿真
5.3.1 间接换热式系统
5.3.2 直接换热式系统
5.4 本章小结
第六章 新型原生污水过滤装置的实验研究
6.1 超声波处理的提出
6.1.1 超声波防除垢机理
6.1.2 超声波强化传热机理
6.1.3 超声波设备
6.2 膜处理技术
6.3 原生污水过滤装置的设计
6.3.1 前期实验
6.3.2 超声波过滤装置的设计实验
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
发表论文和科研情况说明
附录
附录1 物理量名称及符号表
附录2 分部件模型
附录3 仿真结果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]论板式换热器的反冲洗排污[J]. 黎庆明. 山西建筑. 2009(04)
[2]污水源热泵干渠取水降温后的可恢复特性[J]. 吴荣华,徐莹,孙德兴,任南琪. 哈尔滨工业大学学报. 2008(06)
[3]城市污水冷热源输送换热法（1）:流动阻力与能耗分析[J]. 张承虎,孙德兴,吴荣华,庄兆意,李鑫. 暖通空调. 2008(02)
[4]污水源热泵制热工况的实际运行特性分析[J]. 王晓东,赵力,李育红. 暖通空调. 2008(01)
[5]污水源冷热水机组的热力学分析[J]. 付红春,杜垲,张建忠. 节能. 2007(12)
[6]污水源热泵系统双级水泵运行特性研究[J]. 张承虎,吴荣华,刘志斌,孙德兴,张璋. 哈尔滨工业大学学报. 2007(10)
[7]水源热泵系统在中原地区的应用探讨[J]. 白静. 科技信息(学术研究). 2007(25)
[8]污水源热泵系统污水水质与换热器材质的选择[J]. 曲云霞,李梅,杨勇,张秀德. 可再生能源. 2007(04)
[9]基于Simulink环境的壳管式换热器动态特性的分析[J]. 朱建锋,张静. 广东化工. 2007(07)
[10]以城市污水为热(冷)源的供热与空调实验研究[J]. 白莉,尹军,杨金刚,齐子姝,石岩. 长春工业大学学报(自然科学版). 2007(S1)
博士论文
[1]污水源热泵系统取水换热过程流化除垢与强化换热方法[D]. 毕海洋.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]经过表面处理的蒸发器传热及防除垢研究[D]. 王红.天津大学 2006
[2]污水两相流动特性分析[D]. 李炳田.重庆大学 2005
本文编号：3173719
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 城市污水的利用潜力
1.2.1 城市污水的特征
1.2.2 污水水质
1.2.3 效益分析
1.3 污水源热泵的研究现状
1.3.1 工程应用
1.3.2 研究领域
1.3.3 存在问题
1.3.4 研究方向
第二章 原生污水在圆管内紊流流动的理论研究
2.1 原生污水固液两相流模型
2.2 气液混合流模型
2.2.1 分液相模型
2.2.2 分气相模型
2.3 理论计算
2.4 本章小结
第三章 流道式换热器的动态控制特性
3.1 流道式换热器
3.2 设计计算
3.3 动态仿真
3.3.1 建立的模型
3.3.2 结果分析
3.4 测试验证
3.5 本章小结
第四章 原生污水源热泵系统工程应用
4.1 系统特点
4.1.1 污水取水方式
4.1.2 污水换热器
4.2 系统制热工况分析
4.3 系统的热经济性分析
4.3.1 单位火用成本计算
4.3.2 成本分析
4.4 本章小结
第五章 原生污水源热泵系统的节能控制仿真
5.1 热泵机组的部件模型
5.1.1 压缩机
5.1.2 冷凝器
5.1.3 蒸发器
5.2 仿真实现
5.3 节能控制仿真
5.3.1 间接换热式系统
5.3.2 直接换热式系统
5.4 本章小结
第六章 新型原生污水过滤装置的实验研究
6.1 超声波处理的提出
6.1.1 超声波防除垢机理
6.1.2 超声波强化传热机理
6.1.3 超声波设备
6.2 膜处理技术
6.3 原生污水过滤装置的设计
6.3.1 前期实验
6.3.2 超声波过滤装置的设计实验
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
发表论文和科研情况说明
附录
附录1 物理量名称及符号表
附录2 分部件模型
附录3 仿真结果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]论板式换热器的反冲洗排污[J]. 黎庆明. 山西建筑. 2009(04)
[2]污水源热泵干渠取水降温后的可恢复特性[J]. 吴荣华,徐莹,孙德兴,任南琪. 哈尔滨工业大学学报. 2008(06)
[3]城市污水冷热源输送换热法（1）:流动阻力与能耗分析[J]. 张承虎,孙德兴,吴荣华,庄兆意,李鑫. 暖通空调. 2008(02)
[4]污水源热泵制热工况的实际运行特性分析[J]. 王晓东,赵力,李育红. 暖通空调. 2008(01)
[5]污水源冷热水机组的热力学分析[J]. 付红春,杜垲,张建忠. 节能. 2007(12)
[6]污水源热泵系统双级水泵运行特性研究[J]. 张承虎,吴荣华,刘志斌,孙德兴,张璋. 哈尔滨工业大学学报. 2007(10)
[7]水源热泵系统在中原地区的应用探讨[J]. 白静. 科技信息(学术研究). 2007(25)
[8]污水源热泵系统污水水质与换热器材质的选择[J]. 曲云霞,李梅,杨勇,张秀德. 可再生能源. 2007(04)
[9]基于Simulink环境的壳管式换热器动态特性的分析[J]. 朱建锋,张静. 广东化工. 2007(07)
[10]以城市污水为热(冷)源的供热与空调实验研究[J]. 白莉,尹军,杨金刚,齐子姝,石岩. 长春工业大学学报(自然科学版). 2007(S1)
博士论文
[1]污水源热泵系统取水换热过程流化除垢与强化换热方法[D]. 毕海洋.大连理工大学 2007
硕士论文
[1]经过表面处理的蒸发器传热及防除垢研究[D]. 王红.天津大学 2006
[2]污水两相流动特性分析[D]. 李炳田.重庆大学 2005
本文编号：3173719
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3173719.html
