新型自然分层型水蓄冷槽内温度分布

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水蓄冷系统之自然分层蓄冷系统

水蓄冷系统之自然分层蓄冷系统水蓄冷系统是目前比较常见的一种节能型空调系统，它利用低峰时段电力进行夜间制冷，将冷水储存在蓄冷槽中，然后在白天利用这些冷水进行空调冷却，从而达到节能的目的。

而自然分层蓄冷系统则是一种新型的水蓄冷系统，它以自然对流的形式将水分层，实现更高效的制冷。

自然分层蓄冷系统的基本原理自然分层蓄冷系统采用的是一种新型的储冷槽，它在槽的内部设置一组垂直固定的流道板，将槽内的水分割成多个相互独立的垂直流道。

当蓄冷槽内的水被冷却后，不同温度的水就会因密度的差异产生自然对流，从而形成一种从低温到高温的自然分层。

在日间使用这些储存在蓄冷槽中的冷水时，通过设置水流的进出口，使得进口水流深入到低温层并循环，从而实现高效的冷却效果。

与传统的储冷槽相比，自然分层蓄冷系统的特点在于：不同温度的水被分层储存在同一个储冷槽中，而且在冷却过程中不需要额外的电力或机械设备，只需要利用自然对流的能力就能够实现高效的冷却效果。

因此，自然分层蓄冷系统的节能效果更为明显，而且运行成本更低。

自然分层蓄冷系统的优点相对于传统的储冷槽，自然分层蓄冷系统具有以下的几个优点：1. 节能性能更优自然分层蓄冷系统利用水的自然对流实现分层储冷，不需要额外的动力设备，再加上白天使用时只需利用之前储存在槽内的冷水就能够达到制冷效果，节能的效果更为明显。

2. 运行成本更低由于自然分层蓄冷系统运行过程中不需要用到额外的机械设备，而且夜间激活系统也只需要很少的电力，运行成本更低。

3. 环保性能更优从环保的角度来看，自然分层蓄冷系统比传统的空调更加环保和健康。

由于不需要额外的动力设备，因此系统排放的废气更少；同时，这种系统不会产生过多的噪声和震动，更加安静。

4. 可维护性更强自然分层蓄冷系统的维护成本也要低于传统的储冷槽，因为它不需要额外的动力设备，所以需要维护和更换的零部件也会减少。

总结自然分层蓄冷系统，是基于自然对流原理设计的一种新概念的水蓄冷系统。

水蓄冷系统

水蓄冷系统自然分层储水池布水系统设计一、工程概况本工程位于四川省成都市的一套错峰运行热回收空调系统，蓄水池采用的是现浇钢筋混凝土水池，形状为方形。

二、蓄冷形式的选择考虑经济适用性能以及建造施工难度，本蓄冷系统采用自然分层水蓄冷形式。

三、蓄冷池布水系统的设置自然分层系统主要是利用冷热水密度的不同，使温度低的冷水向下运动，温度高的热水向上运动，从而实现冷热水的分层。

从热力学原理我们可以知道，两个温度不同的物体放在一起它们之间会有热传递，我们的蓄冷池水层也一样，会在冷热水层中间形成一个温度过度层，我们叫它斜温层，这个斜温层一方面会把我们的冷水冷量传递给热水（由于传递速率不大，冷量流失不多），另一方面又能起到一个冷热区域隔离的作用，因此蓄冷效果的好坏直接受到斜温层的影响，斜温层越稳定，那么我们的冷热区域热量混合就越少，所以自然分层蓄水池的关键是在冷热水层间建立稳定的斜温层。

1、布水管路系统的形式选择本工程的储水池为方形，根据国内外实际运行经验，选择H型布管形式更加有效，因此我方对本工程也采用H型的布管形式，如下图所示：布水器分为上下两层，上部为热水的进出口，下部为冷水的进出口，为了防止有压水扰动斜温层，冷水布水器的出水孔设置在管道的下部，热水布水器的出水孔设置在管道的上部，出水孔的宽度一般控制在管道圆周的90°—120°范围内，如下图所示：冷水出水孔热水出水口2、布水器的设计计算由于蓄冷系统的冷热水温度相差不大，通常小于20℃，所以水的密度差不大，形成的斜温层不是很稳定，因此要求布水器出口的水流速度足够小，以免造成对斜温层的扰动破坏，那么我们就需要一个适当的Fr 数以及Re 数，来保证斜温层的稳定，根据国内外经验，要保证维持稳定的斜温层，Fr ≤2,Re=(240—280)，具体的计算式及各参数的含义如下： Fr=[]2/)21(g /ρρρ-h L Q其中Q 为进口最大流量，m ³/h ，g 为重力加速度，9.8m/s2，h 为最小进水口高度，mρ1为进口水密度，Kg/m ³， ρ2为储水池内水密度，Kg/m ³，L 为布水器的有效长度，m 。

水蓄冷-自然分层布水器设计

自然分层布水器
这两天在网上看了几篇国内研究“自然分层水蓄冷槽布水器”的论文，有了初步的理解，关于“自然分层布水器”的设计，觉得可从以下几个方面来考虑：
一、布水器的分类：八角型布水器、径向圆盘型布水器、直线型布水器，结构详见下图所示：
A）八角型布水器/径向圆盘型布水器一般适用于圆柱型水槽，在水槽中的布置如下图：
B）对于“方型槽”较适合用直线型布水器，其结构如下图所示：
C）为优化保障分层效果，可在上部采用加均流孔板的方式对布水器进行优化，结构详见下图：
二、布水器的设计计算；
按照国外的一些研究理论，斜温层形成后的布水器入口侧混合取决于Fr和Re，Re 的推荐值为100～850，Fr应小于2；但也有不同的结论，并没有形成定论，因此很难放心使用这些计算数据来设计；可参考下面很多学术论文上的研究设计（为保证效果，可在上部加设均流孔板）；。

水蓄冷温度分层动态特性模拟

ｓｏｇｒｏｅｏｔｅｔｍｐｒｔｒａｕａｙｒｄ，ｄａａｙｅｅｔｅｍｏｌｅｅｅｔｎｒｆｇｒｔｎｃｎｉｏ．ｙＣＦｔｒｅｇｏｖｆａｈｅｅｕｅｎｔｒｌａｅａｌｅａｌｚｓｔｒｃｉｆｃｒｅｉｏｄｔｎＢＤｎｎｈｈｎｏｅｉａｏｉ
【摘要ｌ－－ｅｌｇ系统作为一项平衡电力负荷、缓解用电紧张的有效措施。正在得到越来越多的重视和应用。叙述了温度自然分
层型蓄冷槽内布水器的工作原理、分析了斜温层对制冷工况的影响，用ＣＤ软件。立了蓄冷槽的计算模型及边界条件，利Ｆ建同样对蓄冷和放冷的非稳态过程进行了数值模拟，槽内的温度场厦速度场进行了分析，且基于分析结果，对并确认了影响斜温层厚度的主要因素。
公用工程设计Ｊ
如ｍ５ｊｌ
水蓄冷温度分层动态特性模拟
ＣｈｌｄＷａｅｔｒｇｅｍｏｌｅＤｙａｃＣｈｒｃｔｒｓｉｓＳｍｕａｉｎｉｌｔｒＳｏａｅＴｈｒｃｉｎｍｉａａｅｉｔｉｌｔｏｅｎｃ
ｓＲｒ，ｃｏｔｒｇｒｏｅｃｌｕａｉｎｍｏｅｄｂｕｄｒｏｄｔｎＳｓｂｉｈｄａｌｃｍｐｅｄｔｅｕｓｅｄｏｗａｅｏｌｏｅｇｏｖａｃｌｔｄｌｓａｏｎａｏｎａｙｃｎｉｏｓｉＷａｅｔｌｅ，ｗｅｌｏｌｔｎｔａｙａｓＳ，ｅｈｐｏｅｓｎｍｅｉａｉｌｔｎｏｏｌｔｒｇｄｃｏｅｅｓ．ｄｏｒｏｅｔｍｐｒｔｒｅｄｎｄｖｌｃｔｅｄｗｅｅｒｓｓｕｒｌｍｕａｏｆｏｏａｅａｏｌｌａｅＡｎｎｇｏｖｃｓｉｃｓｎｒｅｅｕｅｆｌａｅｏｉｆｌｒａｉｙｉ

自然分层型蓄冷罐中布水头形状对斜温层的影响：CFD研究

自然分层型蓄冷罐中布水头形状对斜温层的影响：CFD研究自然分层型水蓄冷中布水器，如何均匀出水一直是斜温层能否快速稳定形成的关键。

为此，一些企业发明了360°防扰动隔板式布水头作为最后一道防扰动措施，但是对于隔板数及底板形状还没有一定研究，什么样的布水头最优值得探讨。

文章就单个布水头的方形和圆形底板及六道隔板和八道隔板在fluent里分别进行数值模型并做比较，得出方形底板，隔板数为8时与理想情况最为接近。

标签：水蓄冷；数值计算；布水头；形状Abstract：How to distribute water evenly is the key to the rapid and stable formation of inclined temperature layer. For this reason，some enterprises have invented 360°anti-disturbance baffle head as the last anti-disturbance measure，but the number of partition plates and the shape of bottom plate have not been studied，and what kind of water distributor is optimal is worth discussing. In this paper，the numerical models of square and circular bottom plates with single water distributor and six and eight partitions in fluent are compared，and the square bottom plate is obtained. The partition number of 8：00 is the closest to the ideal condition.Keywords：water storage；numerical calculation；water distributor；shape1 概述自然分層型水蓄冷技术在近十年发展迅速，自然分层型顾名思义就是利用水在不同温度下密度不同而实现自然分层。

自然分层型水蓄冷槽布水器的模拟

自然分层型水蓄冷槽布水器的模拟
胡国霞;于航
【期刊名称】《能源技术》
【年(卷),期】2007(028)004
【摘要】介绍了自然分层型水蓄冷技术的国内外研究现状,分析影响自然分层型水蓄冷槽蓄冷特性的主要因素.采用CFD商业模拟软件FLUENT6对三种不同类型的布水器建立模型,模拟其充冷过程中的温度分布和速度场,并进行比较分析,优化布水器的设计.
【总页数】5页(P237-240,243)
【作者】胡国霞;于航
【作者单位】同济大学暖通空调及燃气研究所,上海,200092;同济大学暖通空调及燃气研究所,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU831.6
【相关文献】
1.自然分层型蓄冷罐中布水头形状对斜温层的影响:CFD研究 [J], 冀思哲
2.新型H型水蓄冷布水器的设计与数值模拟研究 [J], 王子烨;黄凤苗;郭盛祯
3.新型H型水蓄冷布水器的设计与数值模拟研究 [J], 王子烨;黄凤苗;郭盛祯;
4.温度分层型水蓄冷槽斜温层的动态特性模拟 [J], 穆迪;高乃平;朱彤;王春生;姚博
5.温度分层型水蓄冷槽布水器的斜温层试验分析 [J], 胡国霞
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伞骨型布水器在自然分层蓄冷罐中的应用及数值模拟

伞骨型布水器在自然分层蓄冷罐中的应用及数值模拟作者：陈健张建敏郑洋来源：《建筑与装饰》2017年第07期摘要介绍了数据中心蓄冷罐应用的现状，分析了伞骨型布水器在自然分层型水蓄冷罐的蓄冷特性。

采用CFD商业模拟软件ANSYS-CFX15.0对伞骨型蓄冷罐的布水器建立模型，模拟其蓄冷和释冷过程中的温度分布场，并进行比较分析，优化布水器的设计。

关键词数据中心；水蓄冷；布水器引言在空调水蓄冷系统设计中，自然分层蓄冷，最重要的环节之一是蓄冷罐布水器的设计。

一个蓄冷性能好的蓄冷罐布水器，应具有“活塞式”的流动特性，即尽量使罐内水流接近层状流动，避免不同温度水体间的混合，这是提高蓄冷效率的关键所在。

因此，如何使蓄冷罐获得最佳的水流特性，是广大水蓄冷空调应用企业所关心的问题，也是水蓄冷空调领域综合节能减排系统事业的广大工程技术人员研究的课题。

1 技术介绍为了获得最佳的水流特性，尽可能压缩斜温层的厚度，增加蓄冷罐有效蓄冷容积，蓄冷罐一般选用八角形、径向圆盘形或H形等平面型的布水器。

这种蓄冷罐结构设计虽然可以有效减小斜温层的厚度，但是受到布水器位置和结构形式的制约，蓄冷罐的有效蓄冷容积并没有得到显著的提高，反而导致上下封头内部存在水流死区，且温度死角问题在释冷和蓄冷过程中，很难避免和解决，随着时间的推移，温度死区的范围会逐渐扩大，严重影响整个蓄冷罐的有效蓄冷容积。

针对上述问题，市面上出现了一种伞骨型蓄冷罐布水器，该布水器一端与进出水口相连，另一端封闭，并与蓄冷罐封头有一定距离。

在集水管侧壁上设有均布的3-8个通孔，每个通孔各与一根弧形布水支管固定端相连，该布水支管与罐体拱形封头内表面曲率基本相同且与其有一定距离，每根布水支管另一端均为自由端，使该布水器呈伞骨形。

在布水器支管及连接管上均设有出水孔[1]。

2 模型①布水总管采用DN150管径，在布水总管顶部经过变径后变为DN200管头。

②布水支管与罐体拱形封头内表面曲率基本相同且与其有一定距离，一般在0.1m左右，每根布水支管另一端均为自由端，使该布水器呈伞骨形，布水支管的自由端与圆柱形壳体的上端或下端对应。

新型自然分层型水蓄冷槽内温度分布

，具有重要的工程应用前景。自然分层水蓄冷作为一种简单、经济、有效的水蓄冷方式，值得进行深入的研究。作为自然分层水蓄冷中的重要构件，布水器的结构直接影响着蓄水槽内的温度分层及蓄冷效率。为此，论文针对一种新型结构的自然分层水蓄冷槽八角形布水器进行了温度度分布特性的性能测试试验台，通过测试开孔个数为12、24、32，开孔孔径为6mm、9mm的布水器在流量为0.6、0.75、0.84m3/h的不同工况下的水槽温度分布情况，研究了八角形布水器开孔数、开孔孔径和流量对水槽内温度分层效果的影响。同时，引入一种均流孔板作为布水器的辅助装置，探寻在不同出口流速条件下，均流孔板对于水槽内温度分层效果的影响规律。研究表明，在流量相同，开孔个数一致的情况下，开孔孔径为9mm的布水器比开孔孔径为6mm的布水器形成的斜温层厚度小，即孔口直径大的布水器比孔口直径小的布水器的温度分层效果显著。开孔间距与开孔高度的比值为0.98，开孔个数为32时，相对于开孔个数12、24时，水槽温度分层效果最好。针对开孔12、孔径6mm的布水器，均流板作为其辅助装置，在出口流速＜0.614m/s的情况下，对水槽内温度分层效果的优化作用不明显，而在布水器出口流速＞0.614m/s的情况下，对水槽内的温度分层效果具有显著的优化作用。此外，本文采用FLUENT软件对自然分层水蓄冷槽内流体流动与传热特性进行了相关数值模拟，研究了有无均流板情况下布水器出口周围流速分布以及添加均流板后蓄冷槽充冷初期、中期及充冷末期蓄冷槽内的温度分布特性。模拟结果表明，水流经过均流板后，在同一平面上

运用时间序列法推断水蓄冷槽内温度分布

运用时间序列法推断水蓄冷槽内温度分布
季汪艇于航
同济地监测水蓄冷槽内的温度分布，本文运用时间序列法推断充冷过程某时刻槽内温度分布，
并利用平均相对误差绝对值法对实测温度分布数据与推测值进行了比较，得出基于高度中间段测点的充冷过程温度分布预测准确度比较高的结论。关键词：水蓄冷时间序列法温度分布平均相对误差绝对值
ＯｂａｉｎｔｅｔｎｉｇｈＴｅｍｐａｔｅｅｒｕｒＰｒｉｅｎｏｆｌｉＣｈｉｌａｅｒＳｔａｇｅＴａｎｋｗｉｈｌｅｄＷｔｏｒｔ
ＴｉｅｍＳｅｒｅｓＭｅｔｉｈｏｄ
Ｊａｇｔｎ．ＩＷｎ —ｉｇＹＵｎｇＨａ
ＣｌｇｆｃａｉａａｄＥｇｅｒｇＴｎｊＵｉｒｔｏｅｅｈｎｃｌｎｎｉｅｎ，ｏｇｉｎｅｓｙｌｏＭｅｎｉｖｉ
Ａｂｓｒｔｎｏｄｒｔｂａｎｎｈｅｅａｕｅｐｏｌｎｃｉｌｄｗａｅｔｒｇａｋｅｆｃｉｅｙａｃｎｍｉａｌ，ｈｔａｃ：Ｉｒｅｏｏｔｉｉｇｔｅｔｍｐｒｔｒｒｆｅｉｈｌｔｒｓｏａｅｔｎｆｅｔｌｎｄｅｏｏｃｌｙｔｅｉｅｖ
温度分层型水蓄冷方式作为一种高效、低投入的蓄冷方式正在得到越来越多的关注和重视。设计良好的分层水蓄冷槽１在布水器的作用下，能形成稳定的
１运用时间序列法推断温度分布
蓄冷槽蓄冷的过程就是密度较大的冷水自下而上置换密度较小的热水的过程，对于设计良好的水蓄

自然分层水蓄冷技术

自然分层水蓄冷技术华东工业大学能源工程研究所殷亮* 刘道平*200093 上海市军工路516号28号信箱1、水蓄冷的方法水蓄冷是利用水的显热实现冷量的储存。

因此，一个设计合理的蓄冷系统应通过维持尽可能大的蓄水温差并防止冷水与热水的混合来获得最大的蓄冷效率。

在水蓄冷技术中，关键问题是蓄冷罐的结构形式应能防止所蓄冷水与回流热水的混合。

为实现这一目的，目前常用的有以下几种方法：1.1多蓄水罐方法。

将冷水的热水分别储存在不同的罐中，以保证送至负荷侧的冷水温度维持不变，多个蓄水罐有不同的连接方式，一种是空罐方式。

如图1a，它保持蓄水罐系统中总有一个罐在蓄冷或放冷循环开始时是空的。

随着蓄冷或放冷的进行，各罐依次倒空。

另一种连接方式是将多个罐串联连接或将一个蓄水罐分隔成几个相互连通的分格。

如图1b，图中示出蓄冷时的水流方向。

蓄冷时，冷水从第一个蓄水罐的底部入口进入罐中，顶部溢流的热水送至第二个罐的底部入口，依次类推，最终所有的罐中均为冷水；放冷时，水流动方向相反，冷水由第一个罐的底部流出。

回流热水从最后一个罐的顶部送入。

由于在所有的罐中均为热水在上、冷水在下，利用水温不同产生的密度差就可防止冷热水混合。

多罐系统在运行时其个别蓄水罐可以从系统中分离出来进行检修维护，但系统的管路和控制较复杂，初投资和运行维护费作较高。

1.2迷宫法。

采用隔板把水蓄水槽分成很多个单元格，水流按照设计的路线依次流过每个单元格。

图2所示为迷宫式蓄水罐中水流的路线。

迷宫法能较好地防止冷热水混合。

但在蓄冷和放冷过程中有一个是热水从底部进口进入或冷水从顶部进口进入。

这样易因浮力造成混合；另外，水的流速过高会导致扰动及冷热水的混合；流速过低会在单元格中形成死区，降低蓄冷系统的容量。

1.3自然分层法。

利用水在不同温度下密度不同而实现自然分层。

系统组成是在常规的制冷系统中加入蓄水罐，如图3a所示。

在蓄冷循环时，制冷设备送来的冷水由底部散流器进入蓄水罐，热水则从顶部排出，罐中水量保持不变。

自然分层水蓄冷空调技术应用研究论文

自然分层水蓄冷空调技术应用研究目录1. 引言 (1)2. 水蓄冷技术应用现状 (2)2.1 工程应用现状 (2)2.2 全国部分主要水蓄冷应用案例 (3)2.3 蓄冷技术的优势 (5)2.4 影响蓄冷技术推广的不利因素 (6)3. 自然分层水蓄冷技术简介 (7)4. 典型水蓄冷系统案例分析 (9)4.1 浦东国际机场二期水蓄冷空调系统 (9)4.1.1 工程概况 (9)4.1.2 空调分时电价 (10)4.1.3 空调冷负荷分析 (10)4.1.4 不同制冷方案的技术经济比较 (13)4.1.5 水蓄冷空调系统设备配置和运行策略 (17)4.1.6 设计优化及施工 (21)4.1.7 实际运行情况 (22)4.2 上海某创业产业园的水蓄冷空调系统 (25)4.2.1 工程概况 (25)4.2.2 夏季冷负荷平衡分析 (26)4.2.3 空调系统设计特点 (27)4.2.4 经济效益分析 (28)5. 水蓄冷系统主要设计控制点 (32)5.1 斜温层厚度及蓄冷水槽深度设计不合理 (32)5.2 布水器设计难点及对策 (33)5.2.1 雷诺数（Re）的控制 (33)5.2.2 弗劳德数（Fr）的控制 (34)5.2.3 孔口流速的控制 (35)5.2.4 布水器的整体布置 (35)5.2.5 核实蓄冷装置高径比 (35)5.3 隔热保温和防水设计 (36)5.3.1 隔热保温材料 (36)5.3.2 隔热保温设计 (38)5.3.3 防水设计 (38)6. 水蓄冷系统主要施工控制点 (39)6.1 水蓄冷储水罐罐底安装难点及对策 (39)6.1.1 合理的焊缝设计 (39)6.1.2 焊缝方法的选择 (40)6.1.3 焊接施工过程的控制 (40)6.1.4 焊中应力消除与焊后热处理 (41)6.2 蓄水罐充水沉降试验注意事项 (42)6.2.1 充水试验前 (42)6.2.2 充水试验中 (42)6.2.3 充水试验后 (43)6.3 蓄水罐防冷桥（防结露）的技术方法 (43)6.3.1 罐底隔热的控制方法 (43)6.3.2 罐壁保温的控制方法 (45)7. 商务模式 (46)7.1 EMC的业务特点 (47)7.2 EMC项目的三种运作模式 (48)7.3 EMC的服务程序 (49)7.4 政策补贴支持 (52)7.4.1 国家层面政策 (52)7.4.2 上海市地方层面政策 (53)8. 加速蓄冷空调技术发展的几点建议 (55)8.1 加强政策支持 (55)8.2 灵活应用EMC模式 (55)8.3 加大宣传推广力度 (56)9. 水蓄冷技术发展展望 (57)10. 参考文献 (58)引言摘要：本文通过对自然分层水蓄冷技术背景及应用原理介绍，结合典型水蓄冷工程应用案例的详细分析，得出自然分层水蓄冷技术设计及施工的主要控制点。

空调水蓄冷温度分层动态特性研究

空调水蓄冷温度分层动态特性研究方贵银文摘：空调水蓄冷适合常规制冷机组运行，不需要更换已有的空调设备，初投资和运行费用低，操作简单。

对空调水蓄冷温度分层的特性进行分析，建立相应的数学模型，模拟了水蓄冷罐的温度分布规律。

该模型可为空调水蓄冷系统的设计和运行提供理论依据。

关键词：空调，水蓄冷，温度分层，动态特性A STUDY ON STRATIFIED TEMPERATURE DYNAMICCHARACTERISTICS OF COLD WATER STORAGE TANKFang Guiyin（University of Science and Technology of China，HeFei 230027）Abstract：Cold water storage systems are usually used with existing conventionalchilling systems and are in low cost and simple to operate. This paper analyzes dynamic characteristics of stratified temperature ofcold water storage tank，and presents a model describing the performance of cold water storagesystem.With this model，temperature distribution is simulated in cold water storage tank．Keywords：air conditioning，cold water storage，temperature stratification，dynamic characteristics0 引言利用电网低谷时段的电能进行空调蓄冷，在峰值时段将贮存的冷量释放出来以满足空调负荷的要求。

连载3-2期数据中心蓄冷白皮书

连载3-2期数据中心蓄冷白皮书NO.033.2数据中心蓄冷罐本体设计要点3.2 蓄冷罐的布水设计3.2.1 自然分层水蓄冷布水原理及斜温层简介3.2.1.1 水蓄冷系统原理简介水蓄冷系统以空调用的冷水机组作为制冷设备，以蓄冷槽作为蓄冷设备。

蓄冷槽，即蓄冷水所用的容器，包括蓄冷罐、蓄冷水池、蓄冷水箱等。

空调主机在用电低谷时间将低温冷水储存起来，在空调运行的电高峰将储存的冷水抽出使用。

这种工作方式是利用水的显热容来储存冷量，储存冷量的大小取决于蓄冷槽储存冷水的体积和蓄冷温差。

蓄冷温差是指空调负荷回流水与蓄冷槽供冷水之间的温度差，一个好的供冷系统可以通过维持较高的蓄冷温差来储存较多的冷量。

在水蓄冷技术中，关键问题是蓄冷槽的结构形式应能防止所蓄冷水与回流温水的混合。

为实现这一目的，目前常采用自然分层蓄冷、多槽式蓄冷、迷宫式蓄冷和隔膜式蓄冷方法。

其中，自然分层蓄冷方法简单、有效，是保证水蓄冷系统最为经济和高效的方法。

当前数据中心水蓄冷设备中，最常采用的是自然分层型水蓄冷槽。

3.1.1.2 水的两个物理特性水蓄冷技术的实施主要依赖于水的两个物理特性：1）水的密度在0℃到4℃的范围内随温度增加而增加，而在大于4℃时，密度随着温度的增加而减小。

基于水的这一特性，在水流速较低时，即相应的惯性力较低时，由密度差引起的重力能够使水流形成稳定的重力流。

图3-2 水密度随温度变化的曲线2）水的导热系数非常小，在不发生对流、紊流、湍流的情况下，水靠自身相对温差传导的热量非常少。

基于水的这一特性，低温冷冻水进入蓄冷罐时，在不发生对流、紊流、湍流的情况下，无需采取更多的措施就能够保证下层低温水与上层高温水之间不会出现剧烈热交换，蓄冷槽在蓄放冷过程中形成稳定的斜温层，斜温层将热水和冷水阻隔开，达到优质布水效果。

3.1.1.3 布水器性能指标参数根据上述水力学特性，布水器的性能可由弗劳德（Froude）数和雷诺（Reynolds）数决定。

温度分层型水蓄冷槽斜温层的动态特性模拟

温度分层型水蓄冷槽斜温层的动态特性模拟穆迪;高乃平;朱彤;王春生;姚博【摘要】针对温度分层型水蓄冷槽提出了一种新型布水器开孔方式,研究了流量为1.0 m3/h时开孔角度分别为60°、90°、120°三种情况.采用计算流体力学(CFD)的方法分析了布水器的开孔角度对温度分层的影响,模拟在充冷过程中垂直高度方向的温度分布和蓄冷槽底部的速度分布情况,并进行了比较分析.结果表明,在开孔角度为90°时,布水器出流最为均匀,斜温层厚度最小,布水器性能最好.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2014(032)005【总页数】6页(P404-409)【关键词】温度分层型水蓄冷;斜温层;布水器;开孔角度;数值模拟【作者】穆迪;高乃平;朱彤;王春生;姚博【作者单位】同济大学机械与能源工程学院,上海200092;同济大学机械与能源工程学院,上海200092;同济大学机械与能源工程学院,上海200092;深圳市中鼎空调净化有限公司,广东深圳518033;深圳市中鼎空调净化有限公司,广东深圳518033【正文语种】中文【中图分类】TU83温度分层型水蓄冷槽是一种利用水在不同温度时密度不同的特性自然进行分层的蓄冷装置，在水温大于277 K的情况下，温度低的水密度大，位于蓄冷槽的下部，而温度高的水密度小，位于蓄冷槽的上部，在充冷或释冷过程中水流缓慢地自下而上或自上而下地流动，整个过程在蓄冷池内形成稳定的温度分布[1]。

设计良好的温度分层型水蓄冷槽在上部温水区与下部冷水区之间形成并保持一个斜温层，确保稳定而厚度适宜的斜温层是提高蓄冷效率的关键。

在温度分层型水蓄冷储槽中，为了使水以重力流或活塞流平稳地导入槽内(或由槽内引出)，关键要在储槽的冷温水进出口处设置适当的布水器，以确保水流在储槽内均匀分配[2]。

目前国内对于温度分层型水蓄冷槽布水器的结构研究较多，同济大学于航[2]、胡国霞[3]及邓育涌[4]针对不同形状的布水器进行了模拟，研究了不同布水器进口处速度场的分布及混合特性；东南大学张素芬[5]针对八角型布水器支管上不同孔径和不同开孔数量建立模型，比较了不同类型布水器的出流速度特性。

温度分层型水蓄冷的模拟研究的开题报告

温度分层型水蓄冷的模拟研究的开题报告题目：温度分层型水蓄冷的模拟研究一、研究背景及意义随着社会的不断发展和经济的不断增长，人们对于生活和工作环境的舒适度和健康性的要求越来越高。

空调系统在其中起到了至关重要的作用，然而空调系统的能耗却越来越严重。

因此，对于空调系统的节能降耗研究就显得非常的迫切。

水蓄冷作为一种高效的空调节能技术，在节约能源方面具有显著的效果。

温度分层型水蓄冷技术在水蓄冷技术基础上，通过将蓄冷水进行分层储存，可有效减少热交换器的供回水温差，提高制冷效率，降低空调系统的运行能耗。

因此，对于温度分层型水蓄冷技术的探究和研究，对于空调系统的能耗降低和环保目标的实现具有重要的意义。

二、研究内容和方法研究内容：1. 基于热力学模型建立温度分层型水蓄冷系统模型。

2. 分析温度分层型水蓄冷技术中的关键参数对系统性能的影响。

3. 对比分析温度分层型水蓄冷技术与传统水蓄冷技术的节能降耗效果，并评估两者在不同工况下的节能效果。

研究方法：1. 使用热力学模型的建模方法建立温度分层型水蓄冷系统模型，并使用传热传质理论、热力学平衡理论和控制理论等方法对系统进行分析，并设计相应的实验方案。

2. 通过仿真和实验数据的对比与分析，评估温度分层型水蓄冷技术对环境的综合影响。

三、预期目标及意义预期目标：1. 建立基于热力学模型的温度分层型水蓄冷系统模型，掌握其工作原理及关键参数的影响规律。

2. 对比分析温度分层型水蓄冷技术与传统水蓄冷技术，评估两者在不同工况下的节能效果。

3. 对系统的稳定性和安全性进行分析，提出改进方案和解决方法。

意义：1. 为温度分层型水蓄冷技术的应用提供理论基础。

2. 提供一种节能降耗技术作为市场选择的同时也为社会和经济发展做出贡献。

3. 对于空调节能降耗的研究有着一定的启示作用。

筏基迷宫式水蓄冷槽内部温度分布特点及其建模原理验证

筏基迷宫式水蓄冷槽内部温度分布特点及其建模原理验证陶瑾;黄瑷莉;薛栓平;朱洲江【摘要】根据流体力学相似性原理——弗劳德准则建立筏基迷宫式水蓄能模型实验,验证弗劳德准则于筏基水蓄冷模型实验正确性的同时,在模型水槽内部设置多个温度传感器,分析研究水槽内部温度分布,分析设计流量下死区大小并给出温度测点布置位置.同时,设置平铺式线缆式温度传感器,分析线缆式温度传感器在迷宫式水蓄能项目中的可适用性.【期刊名称】《发电技术》【年(卷),期】2017(038)006【总页数】5页(P70-73,84)【关键词】迷宫式水蓄冷[1];死区;弗劳德准则[2];线缆式温度传感器【作者】陶瑾;黄瑷莉;薛栓平;朱洲江【作者单位】上海世博绿色能源发展有限公司,上海 200002;华东建筑设计研究总院,上海 200002;杭州源牌科技股份有限公司,浙江杭州 310000;华东建筑设计研究总院,上海 200002【正文语种】中文【中图分类】TU8310 引言水蓄冷系统是利用水的显热特性来储存冷量。

而迷宫式水蓄冷是采用隔板把蓄水槽分成很多个小单元格，水流按照设计的路线依次流过每个单元格。

迷宫式水蓄冷能较好地防止冷热水混合。

但在蓄冷和放冷过程中有一个是热水从底部进口进入或冷水从顶部进口进入，这样易因浮力造成混合。

另外，水的流速过高会导致扰动及冷热水的混合；流速过低会在单元格中形成死区，降低蓄冷系统的容量。

目前，我国已由多个利用筏基充当容器的冰蓄冷工程实例，比如北京国贸中心二期工程综合楼，建筑面积约12万㎡，利用建筑物原有的筏基做成土建蓄冰槽，总蓄冷量46 378.7kW.h[3]；中国大饭店，建筑面积约10万㎡，利用机房下面的筏基做土建蓄冰槽，总蓄冷量33 851.1kW.h[4-5]。

但目前国内外，均无利用筏基进行水蓄冷的工程案例。

并且，相关的实验研究也很少，对于如何验证利用建筑筏基进行水蓄冷的实际效果也几乎处于空白状态。

因此，采用模型实验对筏基迷宫式水蓄冷进行分析研究相当重要。