周国兵
- 作品数：24 被引量：134H指数：8
- 供职机构：华北电力大学能源动力与机械工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家教育部博士点基金河北省自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理建筑科学一般工业技术理学更多>>
- 热力能源隧道毛细管网换热器性能实验研究
- 2025年
- 毛细管网换热器由于传热面积大、温度均匀等诸多优点在交通类能源隧道已有较多应用。热力能源隧道作为一种新型能源隧道因具有内热源而与交通类能源隧道差异较大,为研究毛细管网换热器在热力能源隧道应用的可行性,实验研究了吸热工况下热力能源隧道毛细管网换热器采用1∶1间歇运行模式下的换热性能。结果表明:隧道内初始空气温度越高,毛细管网换热器的换热量越大,在循环水入口温度为5℃不变的条件下,隧道内初始空气温度和循环水入口温度温差增加10℃,换热量增加45.9%;毛细管网换热器的换热量随着循环水流速的增加而增加,流速增至0.1 m/s后,换热量变化曲线呈水平渐近线变化,换热量逐渐稳定于187.22 W/m^(2);循环水入口温度越低,换热量越大,当隧道内初始空气温度为50℃,循环水流速为0.075 m/s时,循环水入口温度每升高1℃,换热量降低2.04%。
- 王永艳周国兵刘军王富强乔国刚黄辉
- 关键词：换热性能
- 机械振动诱发过冷三水醋酸钠蓄热单元释能特性实验研究
- 2021年
- 利用钢球敲击和电磁振动器诱发圆角矩形蓄热单元内稳定过冷三水醋酸钠溶液凝固并释放热量,实验研究了蓄热单元表面不同敲击位置以及不同振动频率和输入电压下结晶诱导时间的变化规律。结果表明:17个敲击位置的诱导时间图谱可分为3个层次,即法兰附近、四周边角和单元中间位置,相应平均诱导时间依次为10.2 s,30 s,50 s,尤其处于法兰和边角之间的敲击位置诱导时间最短,均在10s内;经作用强度测试,实验电磁振动装置在单元表面同一位置的振动加速度和位移值约为钢球敲击的1/4;在0~20 Hz内,随着电磁振动频率增加,诱导时间单调递减且变化率整体呈减小趋势,其中20 Hz为较佳触发频率,诱导时间仅为33.3 s;输入电压增大导致振动功率增大,单位时间输入能量增大,诱导进程加快,输入电压为36V的诱导时间约是12 V的1/3。实验结果为机械振动诱发过冷水合盐凝固释能系统设计提供参考。
- 杜海翔周国兵
- 关键词：机械振动过冷三水醋酸钠
- 中高温热泵混合工质实验研究被引量：6
- 2020年
- 计算单工质R124、R152a、R245fa和混合工质R152a/R124、R152a/R245fa的理论循环性能,并实验对比。实验工况为蒸发侧进口水温40~50℃,冷凝测进口水温70~85℃,热泵机组额定输入功率4.5 kW,2种混合物质量配比分别为50/50、30/70、20/80和30/70、50/50、70/30,其中R152a/R124(30/70)和R152a/R245fa(30/70)的制热功率和循环效能综合表现较优;在50℃热源进水和75℃高温进水工况下,二者电力循环性能系数在3.0以上,后者稍高;但在制热功率方面前者比后者高出19.0%,可达15.2 kW。
- 田富宽周国兵朱茂川杨霏
- 关键词：热泵系统制冷剂中高温循环性能
- 温度波作用下建筑内墙定型相变材料板的热特性被引量：8
- 2011年
- 通过数值模拟研究了正弦温度波作用下建筑内墙定型相变材料板的热特性并与传统的墙体材料——砖和泡沫混凝土板相比较。利用焓法建立的一维瞬态模型采用全隐差分格式迭代求解。计算结果表明,与砖和泡沫混凝土板相比,定型相变材料板表面温度变化不仅波幅有较大的衰减,时间延迟也较明显;相变温度是影响波幅衰减程度的重要因素;对于一定的温度波,相变材料潜热、导热系数和表面换热系数均存在极限值,超过此值,相变材料板表面温度受室内温度波动的影响很弱;相变材料板厚度对表面温度波动几乎无影响;相变温度区间的扩大使表面温度有轻微的波动。所得结果为太阳能建筑及相关领域中相变材料的选择与应用提供参考。
- 周国兵
- 关键词：蓄能热特性建筑节能
- 柱面梯形翼强化直接空冷凝汽器换热及其流阻性能的数值模拟被引量：9
- 2012年
- 通过数值模拟的方法,利用综合因子（j/j0）/（f/f0）1/3研究Re=600~1 800范围内,柱面梯形翼（攻角、位置、布置方式、排数）对直接空冷凝汽器单排蛇形翅片扁管空气侧换热和阻力的影响。结果表明：在所研究的范围内,攻角β=30°、距管壁c=2 mm、距入口b=50 mm、前低后高近管壁的柱面梯形翼以及三排错列和前沿间距11mm的1对柱面梯形翼对单排扁管的强化换热和流阻的综合性能最好。根据计算结果拟合Nu数与Re数、倾角、攻角、距管壁距离和距翅片入口距离的无量纲关联式,为布置柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管工程设计和优化提供了依据和参考。
- 周国兵杨来顺冯知正何静
- 关键词：直接空冷涡发生器数值模拟
- 斜截半椭圆柱面涡流发生器强化换热和压降特性的试验研究被引量：20
- 2010年
- 在矩形通道内布置一对斜截半椭圆柱面涡流发生器(高宽比h/b=1/2),通过改变斜边倾角α、来流攻角β、前沿间距S、布置方式以及顺列、错列两排涡流发生器研究不同工况下的换热和压降特性。试验雷诺数范围为Re=700～26800。结果表明,在试验条件下α=12°时的换热效果要好于α=20°,Re=1300时两者的最高局部对流换热系数分别比平直通道高19.7%和10.7%,Re=26800时分别为23.2%和18.33%。斜截半椭圆柱面涡流发生器(α=12°)的最优攻角为β=60o,最优前沿间距为S=20mm。当Re=26800,β=60°,S=20mm时的最高局部对流换热系数约比平直通道高23.2%,压力损失约比平直通道高33.7%。雷诺数较小时,由于回流滞止区的影响,布置两排涡流发生器后,换热效果反而弱于单排。随着雷诺数增大到4000,双排涡流发生器的换热效果要明显优于单排,Re=26800时,最高局部对流换热系数约比单排涡流发生器高14.4%,比平直通道高33.4%。通过试验得出斜截半椭圆柱面涡流发生器在β=60°,α=12°时的涡旋作用距离大约在250～300mm。
- 叶秋玲周国兵程金明王锡程伟良
- 关键词：涡流发生器强化换热压降
- 敲击振动触发过冷三水醋酸钠(SAT)凝固释能实验研究被引量：1
- 2020年
- 利用实心钢球敲击不锈钢圆角矩形蓄热单元表面,根据测定诱导时间和触发敲击次数实验研究不同敲击动量及位置对单元内过冷SAT溶液触发凝固性能的影响。结果表明,敲击振动是触发该过冷水合盐相变材料凝固释能的有效方法,结晶最大温升速率为3℃/s,且最高表面温度达到53℃,比理论相变温度低5℃;凝固从开始触发位置为中心以8~10 mm/s的速度向四周扩散。敲击动量越大,诱导时间越短,最短仅为10 s;敲击位置靠近密封盖或蓄热单元边角诱导时间更短。实验结果为SAT过冷蓄存太阳热能用于采暖或热水供应释能控制提供方法和指导。
- 朱茂川周国兵
- 关键词：相变材料过冷凝固触发三水醋酸钠
- 等热流矩形通道内柱面翼涡发生器的强化换热特性研究被引量：3
- 2013年
- 在等热流条件下,实验研究了矩形通道内设置平直、柱面翼型涡发生器(VGs)对综合换热性能的影响。以(Nu/Nu0)/(f/f0)1/3作为评价涡发生器综合换热性能的因子,结果表明:呈流线型的椭圆柱面翼型涡发生器的综合换热性能优于平直翼型。进一步考察了斜截角α、攻角β和前沿间距S对综合性能的影响。斜截角α=20°的综合换热性能较佳;Re=650～2900工况下,攻角β=0°的综合换热性能最强;随着Re的增大,β=45°和β=60°的综合换热性能显著增强;前缘间距S=30 mm时,椭圆柱面梯形翼(α2=20°)的综合换热性能最高。根据实验结果,对椭圆柱面翼进行实验关联式的拟合,为工程设计提供参考依据。
- 冯知正周国兵杨来顺何静
- 关键词：等热流涡发生器强化换热
- 涡流发生器强化换热和压降特性的实验设计被引量：9
- 2010年
- 针对强化气侧换热是提高换热器效能的关键,设计建立了研究涡流发生器强化换热性能和压降特性的实验测试系统。通过对涡流发生器强化换热机理及压降特性的分析,建立了研究不同结构和尺寸的涡流发生器的实验装置,并详细介绍了实验方案和程序。实验采取的是气-水逆流换热装置,空气、热水入口温度在基本保持不变的情况下,测量换热板壁面温度、气水进出口温度、水流量、风速和气侧压降,研究不同工况下涡流发生器的强化换热性能和压降特性。可选取不同形状的涡流发生器进行对比性实验和优化实验,以更好地评价涡流发生器的性能,为涡流发生器的模型优化和改进提供实验基础。
- 叶秋玲周国兵程金明程伟良
- 关键词：强化换热涡流发生器压降
- 涡流发生器强化直接空冷单排管换热的数值模拟被引量：1
- 2011年
- 为了验证新型涡流发生器（柱面梯形翼）对直接空冷凝汽器单排管的换热有一定的强化作用,利用FLUENT6.3商业软件对安装柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管空气侧换热及流动特性进行了三维数值模拟。结果表明,Re数在300~900的范围内,与未安装涡流发生器的单排蛇形翅片扁管相比,带柱面梯形翼的翅片扁管的平均Nu数增大了123%,摩擦因子增大了111%,其综合换热性能（Nu/f）最多提高5.65%,这说明柱面梯形翼对翅片扁管有强化传热的作用。在模拟过程中,对实际直接空冷凝汽器蛇形翅片单排扁管进行了一定程度的简化,将计算区域按照翅片扁管的对称性尽可能缩小。并将数值模拟的结果进行了网格独立性验证,表明模拟结果的可靠性。
- 杨来顺周国兵
- 关键词：涡流发生器直接空冷单排管强化传热数值模拟
