發(fā)布時間：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熱泵系統(tǒng)的關鍵技術問題和解決方法。城市污水是熱泵系統(tǒng)理想的冷、熱源之一,論文評述了城市污水的熱能特征及其熱泵系統(tǒng)的效益,主要綜述了國內外原生污水源的工程應用及研究現狀,包括防阻設備、換熱、系統(tǒng)的研究進展,指出了目前存在的問題和研究方向,以推動原生污水熱泵系統(tǒng)的廣泛應用。在城市原生污水的熱能利用中,其流動特性是急需解決的問題之一。原生污水由于固體微粒的存在,使得原生污水流動成為一典型的固液兩相流問題。目前的分析法主要為固液兩相流模型和非牛頓流體模型。論文在普朗特混合長度理論的基礎上,求解了有固體微粒存在的原生污水管內紊流問題,并且又從非牛頓流體的角度推導了有氣體存在時的管道內阻力計算關系式,并探討了阻力變化規(guī)律,其目的是為原生污水的一些管道和換熱器設計提供理論指導。城市原生污水源熱泵普遍采用的提取污水能量的方式都是以間接式為主,也就是在機組前面設置一個換熱器,這主要是考慮到污水的水質容易造成堵塞、腐蝕、結垢等,壁面造成對機組的損害,導致系統(tǒng)無法工作。因此在間接式的系統(tǒng)中,污水換熱器的性能就顯得尤為重要。論文設計了一種流道式換熱器的尺寸,根據選型尺寸... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 城市污水的利用潛力
        1.2.1 城市污水的特征
        1.2.2 污水水質
        1.2.3 效益分析
    1.3 污水源熱泵的研究現狀
        1.3.1 工程應用
        1.3.2 研究領域
        1.3.3 存在問題
        1.3.4 研究方向
第二章 原生污水在圓管內紊流流動的理論研究
    2.1 原生污水固液兩相流模型
    2.2 氣液混合流模型
        2.2.1 分液相模型
        2.2.2 分氣相模型
    2.3 理論計算
    2.4 本章小結
第三章 流道式換熱器的動態(tài)控制特性
    3.1 流道式換熱器
    3.2 設計計算
    3.3 動態(tài)仿真
        3.3.1 建立的模型
        3.3.2 結果分析
    3.4 測試驗證
    3.5 本章小結
第四章 原生污水源熱泵系統(tǒng)工程應用
    4.1 系統(tǒng)特點
        4.1.1 污水取水方式
        4.1.2 污水換熱器
    4.2 系統(tǒng)制熱工況分析
    4.3 系統(tǒng)的熱經濟性分析
        4.3.1 單位火用成本計算
        4.3.2 成本分析
    4.4 本章小結
第五章 原生污水源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能控制仿真
    5.1 熱泵機組的部件模型
        5.1.1 壓縮機
        5.1.2 冷凝器
        5.1.3 蒸發(fā)器
    5.2 仿真實現
    5.3 節(jié)能控制仿真
        5.3.1 間接換熱式系統(tǒng)
        5.3.2 直接換熱式系統(tǒng)
    5.4 本章小結
第六章 新型原生污水過濾裝置的實驗研究
    6.1 超聲波處理的提出
        6.1.1 超聲波防除垢機理
        6.1.2 超聲波強化傳熱機理
        6.1.3 超聲波設備
    6.2 膜處理技術
    6.3 原生污水過濾裝置的設計
        6.3.1 前期實驗
        6.3.2 超聲波過濾裝置的設計實驗
    6.4 本章小結
第七章 結論
參考文獻
發(fā)表論文和科研情況說明
附錄
    附錄1 物理量名稱及符號表
    附錄2 分部件模型
    附錄3 仿真結果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]論板式換熱器的反沖洗排污[J]. 黎慶明.  山西建筑. 2009(04)
[2]污水源熱泵干渠取水降溫后的可恢復特性[J]. 吳榮華,徐瑩,孫德興,任南琪.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2008(06)
[3]城市污水冷熱源輸送換熱法（1）:流動阻力與能耗分析[J]. 張承虎,孫德興,吳榮華,莊兆意,李鑫.  暖通空調. 2008(02)
[4]污水源熱泵制熱工況的實際運行特性分析[J]. 王曉東,趙力,李育紅.  暖通空調. 2008(01)
[5]污水源冷熱水機組的熱力學分析[J]. 付紅春,杜塏,張建忠.  節(jié)能. 2007(12)
[6]污水源熱泵系統(tǒng)雙級水泵運行特性研究[J]. 張承虎,吳榮華,劉志斌,孫德興,張璋.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2007(10)
[7]水源熱泵系統(tǒng)在中原地區(qū)的應用探討[J]. 白靜.  科技信息(學術研究). 2007(25)
[8]污水源熱泵系統(tǒng)污水水質與換熱器材質的選擇[J]. 曲云霞,李梅,楊勇,張秀德.  可再生能源. 2007(04)
[9]基于Simulink環(huán)境的殼管式換熱器動態(tài)特性的分析[J]. 朱建鋒,張靜.  廣東化工. 2007(07)
[10]以城市污水為熱(冷)源的供熱與空調實驗研究[J]. 白莉,尹軍,楊金剛,齊子姝,石巖.  長春工業(yè)大學學報(自然科學版). 2007(S1)

博士論文
[1]污水源熱泵系統(tǒng)取水換熱過程流化除垢與強化換熱方法[D]. 畢海洋.大連理工大學 2007

碩士論文
[1]經過表面處理的蒸發(fā)器傳熱及防除垢研究[D]. 王紅.天津大學 2006
[2]污水兩相流動特性分析[D]. 李炳田.重慶大學 2005



本文編號：3173719