陈健勇 作品数:46 被引量:116 H指数:6 供职机构: 广东工业大学材料与能源学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 广州市科技计划项目 广东省科技计划工业攻关项目 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 一般工业技术 化学工程 建筑科学 更多>>
分液型板式冷凝器强化冷凝换热的实验研究 被引量:3 2021年 创新设计了可以实现中间排液功能的分液型板式冷凝器。该冷凝器中间位置设置分液口,可以加快排液速度,减小附着在板片上的冷凝液膜的厚度,降低蒸气与板片之间液膜的导热热阻,从而增大板式冷凝器的相变传热系数。将分液型板式冷凝器与常规板式冷凝器进行了性能对比实验。通过10个不同测试工况的实验结果发现,在同等初始条件下,与常规板式冷凝器相比,分液型板式冷凝器工质侧冷凝换热系数提高了8.3%~51.6%,总换热系数提高了7.6%~38.3%,总压降减小了2.6%~11.4%。该实验结果验证了分液型板式冷凝器可以实现强化换热和减小压降的目的,但也由于分液造成第二冷凝区工质流量的减少,而使分液型板式冷凝器总换热量与常规板式冷凝器总换热量大致相等,并无明显增加。 姚远 陈颖 陈健勇 梁志颖关键词:气液分离 强化传热 压降 换热系数 分液热泵空调系统的制热性能研究 被引量:3 2020年 随着热泵空调的普及,热泵空调的能耗占比不断增大,其节能问题成为了关注焦点。换热器对系统性能有着重要的影响,如何通过改进换热器来提升系统性能则成为了研究的热点。其中分液冷凝器作为一种新型的换热设备,能对系统制冷性能产生积极影响。但热泵空调系统在制热工况下,分液冷凝器变成气液分离式蒸发器,其系统制热性能尚未可知。通过实验研究,调整毛细管长度和制冷剂充注量,发现在国家标准工况下分液热泵空调系统的最大制热量比原系统高4.50%,C OP比原系统高7.93%,所对应的毛细管长度为700 mm,制冷剂充注量为700 g。且制冷剂过充注的情况下,分液热泵空调系统的制热性能比较稳定。 李云海 陈健勇 林旭 陈颖 罗向龙 杨智关键词:热泵空调系统 制热工况 局部几何构型对聚焦流微通道内液滴生成特性的影响 被引量:2 2020年 在微流控技术中,微通道结构的优化设计是一种被动实现液滴精确调控的有效方法。为探究分散相入口、通道下游孔口以及二者共存模式下的通道结构变化对液滴生成特性的影响,采用VOF/CSF耦合level set的界面捕捉法对聚焦流微通道内的液滴生成开展了数值模拟研究。结果表明,当孔口为单一变量时,液滴生成周期和直径随孔口宽度呈近线性增大,且颈部宽度收缩率随孔口宽度的增大而不断减小。孔口的收缩有助于强化连续相Y方向的挤压和X方向的黏性剪切作用。当孔口宽度较小,聚焦作用较强时,液滴生成周期和直径整体上对分散相入口竖直和水平边锥形角的变化并不敏感;此时,孔口对连续相的聚焦效应主要影响液滴的生成特性。当孔口和分散相入口水平边锥形角θ2同步变化时,二者可协同影响液滴的生成。孔口宽度的增大削弱了孔口的聚焦作用,液滴挤压破裂时间在单个周期中的占比逐渐增大。此外,当孔口宽度较大时,液滴生成开始对θ2敏感,其周期和直径随θ2增大而增大,且液滴可从滴流向射流模式转变。 宋祺 杨智 陈颖 罗向龙 陈健勇 梁颖宗关键词:数值模拟 采用R1234ze(E)/R245fa的非共沸混合工质有机朗肯循环系统实验研究 被引量:6 2020年 非共沸混合工质具有的温度滑移特性能有效提升有机朗肯循环(organic Rankine cycle,简称为ORC)系统的性能,具有重要的研究意义。本文介绍了ORC系统测试试验台,建立了非共沸混合工质系统热力学分析模型,通过实验研究了工质流量对混合工质ORC系统的运行性能及换热特性的影响,并且与纯工质ORC系统进行了对比。结果表明,在系统工质流量较大时,采用混合工质R1234ze(E)/R245fa的ORC系统性能具有明显的提升。 郑晓生 罗俊伟 卢沛 罗向龙 陈健勇 杨智 梁颖宗 陈颖关键词:有机朗肯循环 非共沸混合工质 换热特性 运行性能 板式换热器及其热力系统的运行特性和高级[火用]分析 被引量:4 2021年 针对不同换热设备组合之间以及换热设备在系统中的[火用]分布情况进行了研究,建立了高级[火用]分析模型,将换热设备与系统的[火用]损进一步分割成不可避免性部分和可避免性部分,计算相应的[火用]损失和[火用]效率,确定换热设备与系统中能量损失的主要部位,并在有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)系统试验台中进行验证,为换热设备及其热力系统的运行优化提供科学依据。结果表明,不同的换热面积对换热设备的能效有着非常大的影响,同时常规[火用]分析和高级[火用]分析提出了不同的系统优化次序。高级[火用]分析表明,蒸发器可避免[火用]损占蒸发器[火用]损的41.2%~60.0%,冷凝器可避免[火用]损占冷凝器总[火用]损最高可达91%~97%,整个ORC系统有52.5%~66.3%的[火用]损可以避免,有很大的改造潜力,且发现不合理设计的管道也会影响ORC系统性能。 卢沛 罗向龙 陈健勇 杨智 梁颖宗 陈颖关键词:[火用]效率 有机工质 朗肯循环 带分液结构蒸发器的性能研究 被引量:1 2018年 提出一种新型的蒸发器,在平行流的联箱中设计带分液小孔的隔板,利用其气液分离作用对蒸发区的制冷剂干度进行调控.建立了分液蒸发器的计算模型,并进行实验验证,结果表明传热系数和压降的偏差在±30%以内.分析了不同管程分布对分液蒸发器性能的影响,结果表明管程对性能的影响较大. 丁榕 李云海 陈健勇 陈颖 罗向龙 杨智关键词:传热系数 压降 新型全时段耦合余热的卡诺电池系统构建及热-经济性评估 被引量:3 2023年 卡诺电池(CB)是可同时实现储电和余热回收利用的新兴储电技术。当前耦合余热卡诺电池(TI-CB)仅在充电环节利用余热,余热利用不充分。本文提出一种全时段耦合余热的卡诺电池系统(DTI-CB),通过将余热与有机朗肯循环(ORC)耦合,实现余热与卡诺电池全时段高效集成,并对其热-经济性能进行评估。相比TI-CB系统,DTI-CB最高可提高95.67%的发电能力和降低30.90%的平准化度电成本;相比ORC发电和CB独立系统,DTI-CB在高负荷条件下具有更高的热经济性优势。 卢沛 王晋 陈锴煌 罗向龙 陈健勇 梁颖宗 陈颖关键词:热泵 有机朗肯循环 分液联箱内有机工质气液分离过程数值模拟及对比研究 被引量:2 2020年 为获得不同工质对分液联箱内气液分离过程的影响作用,以相同的进口流量和进口干度作为对比基准开展数值模拟研究。基于VOF(Volume of Fluid)多相流模型,模拟6种工质气液分离过程,物性变量为密度、黏度和表面张力。结果表明,受液气密度比的影响,工质的气液分离状态会发生转变,R134a气液分离性能最好;而根据对工质环保性能的要求,R1234ze(E)对R134a具有良好的可替代性,并给出了其他工质提高气液分离性能的优化方向。 李逸帆 黄锟腾 罗向龙 杨智 陈健勇 梁颖宗 陈颖关键词:气液分离 工质 相变板储热水箱充/放热速率及经济性分析 被引量:1 2024年 将相变材料板按照一定结构排列在水箱中,制成相变储热水箱。通过实验,研究了进口流量和进水温度对相变板储热水箱充热和放热性能的影响,监测了相变材料的温度变化情况,采用了雷诺数(Reynolds,Re)和史蒂芬数(Stefan,Ste)分析储热水箱的充/放热速率,并进一步对相变储热装置进行了经济性分析。结果表明:设置不同的进口水温和流量,可调控充/放热速率,满足不同用户侧的需求。在充热过程中,当Ste为0.101时,Re从37.37增加到70.59,平均充热功率增大59.23%。Re为70.59时,Ste从0.075增加到0.101,平均充热功率增大34.44%。不同位置的相变材料温度基本一致。在放热过程中,储热水箱内Re和Ste的减小均能延长供热时长。Ste为0.163时,Re从70.59减小到37.37,有效放热时间增加了135.65%。相变材料在高度方向温度变化有明显的差异。经济性分析表明,在广州市和深圳市采用空气源热泵结合相变储热装置提供热水能够在4 a内回收成本,可为相变储热装置在生活热水中应用提供参考。 徐政凯 陈启阳 陈健勇 陈颖关键词:储热水箱 非共沸混合工质组分调控ORC系统热经济性分析和优化 被引量:9 2020年 作为最具潜力的低品位热能发电技术之一,有机朗肯循环(ORC)近年来受到越来越多的关注。与传统的高品位能源发电技术相比,其运行性能对环境温度的变化极其敏感。提出一种新型非共沸混合工质ORC系统,利用分液冷凝器调节混合工质组分,以适应环境温度的变化,进而提高系统性能。根据环境温度的变化构建热力学优化模型获得最优组分;冷凝过程中利用分液冷凝器和组分调控系统改变混合工质组分。通过案例验证了新系统的热经济性能优势,研究结果表明:对于100℃热源,在定压运行工况下,新系统较传统系统的经济性可提高38.90%,而在滑压运行工况下,新系统较传统系统的经济性可提高15.35%,且使用不同非共沸混合工质时,系统性能有显著差异。 陈超男 罗向龙 杨智 黄仁龙 卢沛 陈健勇 陈颖关键词:有机朗肯循环 非共沸混合工质