1 概述

近年來，隨著對環(huán)境保護(hù)的重視以及居民用電量時(shí)間分布不均勻問題凸顯，國家先后出臺了煤改電、峰谷電價(jià)等一系列政策，為固體蓄熱電供暖技術(shù)的利用提供了條件

。

目前，各國學(xué)者對固體蓄熱電供暖技術(shù)進(jìn)行了一定研究。在固體蓄熱材料的選擇、優(yōu)化、熱物性參數(shù)等方面，已經(jīng)進(jìn)行了研究

。在運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性方面也進(jìn)行了研究，并提出了一些運(yùn)行優(yōu)化策略

。

本文以實(shí)際固體蓄熱電供暖裝置為研究對象，實(shí)測出風(fēng)口溫度、頂面溫度、前表面溫度、后表面溫度。對實(shí)測結(jié)果進(jìn)行分析，查找實(shí)測最高溫度高于JG/T 236—2008《電采暖散熱器》限值的位置。采用模擬方法，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，使各位置最高溫度符合限值要求。

2 測試內(nèi)容

2.1 研究對象

被測固體蓄熱電供暖裝置的長度為1 000 mm，高度為800 mm，厚度為205 mm，額定加熱功率為1 600 W。測試地點(diǎn)為哈爾濱某房間，房間東西朝向，房間長×寬×高為3 m×4 m×3 m。測試期間，房間內(nèi)無其他冷熱源。測試時(shí)間為2020年11月10—11日，晴天，室外溫度為-5～8 ℃，相對濕度為63%。

固體蓄熱電供暖裝置通過兩種途徑提高室內(nèi)溫度：一種是高溫外壁面與室內(nèi)空氣進(jìn)行對流傳熱以及與室內(nèi)物體進(jìn)行輻射傳熱。另一種是經(jīng)固體蓄熱電供暖裝置加熱的空氣由出風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)，加熱室內(nèi)空氣。

2.4 職業(yè)球探 英國大多數(shù)職業(yè)俱樂部都具有職業(yè)球探，一般來說英超級別足球俱樂部會(huì)有一個(gè)專門的球探部門，其中首席球探（Chief Scout）或者足球總監(jiān)（Football Director）總負(fù)責(zé)，在國內(nèi)包括海外一些地方設(shè)立球探站，或是簽約兼職球探負(fù)責(zé)該地區(qū)工作，和一些有合作關(guān)系的俱樂部之間也會(huì)交換球員信息，從而建立起復(fù)雜完善的球探網(wǎng)絡(luò)。

固體蓄熱電供暖裝置外形見圖1?？v向截面結(jié)構(gòu)與尺寸見圖2，圖2中的數(shù)值對應(yīng)的單位為mm。被測固體蓄熱電供暖裝置僅有前出風(fēng)口，圖2中的上出風(fēng)口在固體蓄熱電供暖裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化中涉及。固體蓄熱電供暖裝置主要由蓄熱通道、加熱體、蓄熱磚、保溫棉及外殼組成。蓄熱通道寬10 mm，蓄熱通道前后蓄熱磚的厚度均為50 mm。前出風(fēng)口、上出風(fēng)口的寬度均為60 mm，前出風(fēng)口靠近頂面設(shè)置，上出風(fēng)口位于頂面居中位置。

2.2 測試內(nèi)容與結(jié)果

測試對象為固體蓄熱電供暖裝置溫度、室內(nèi)空氣溫度。固體蓄熱電供暖裝置溫度包括出風(fēng)口溫度、頂面溫度、前表面溫度、后表面溫度。室內(nèi)空氣溫度測量0.8、1.6 m高度的空氣平均溫度，每個(gè)高度分別均勻布置4個(gè)測點(diǎn)。

在10日23:00打開固體蓄熱電供暖裝置的電加熱開關(guān)，進(jìn)入蓄放熱階段。在11日7:00關(guān)閉電加熱開關(guān)，進(jìn)入單純放熱階段。在11日23:00導(dǎo)出數(shù)據(jù)，測試結(jié)束。

④ 網(wǎng)格劃分的無關(guān)性驗(yàn)證

② 風(fēng)口數(shù)量

3 數(shù)值模型及求解

綜合考慮出風(fēng)口溫度、頂面溫度、前表面溫度、后表面溫度的變化，頂部保溫棉厚度、前保溫棉厚度宜分別選取50、45 mm。

固體蓄熱電供暖裝置在縱向截面上的結(jié)構(gòu)分布沒有變化，為提高模擬效率，將固體蓄熱電供暖裝置簡化為二維模型(見圖2a)。由于實(shí)測過程中室內(nèi)溫度變化幅度相對固體蓄熱電供暖裝置溫度變化幅度很小，為進(jìn)一步簡化模擬，室內(nèi)溫度設(shè)定為18 ℃。

③ 初始、邊界條件

② 數(shù)學(xué)模型及方程

采用ANSYS中的Fluent模塊進(jìn)行數(shù)值模擬。固體蓄熱電供暖裝置中空氣的基本控制方程由連續(xù)性方程、動(dòng)量方程和能量方程組成的方程組構(gòu)成

。由于空氣受熱后在蓄熱通道中形成自然對流，涉及空氣密度的改變，因此應(yīng)用Incompressible Ideal Gas假設(shè)實(shí)現(xiàn)模擬要求?？諝獾耐牧髂Ｐ瓦x用RNG

-

模型

，離散格式選擇二階格式，求解器選用PISO算法

。蓄熱磚、保溫棉等固相區(qū)域以導(dǎo)熱為主

。

為了有效解決上述問題，該公司借助信息化、智能化、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，建立質(zhì)量流量計(jì)遠(yuǎn)程智能診斷系統(tǒng)(MMS)，完善質(zhì)量流量計(jì)采集參數(shù)，實(shí)現(xiàn)所有儀表剛性、驅(qū)動(dòng)增益、線圈電壓、活零點(diǎn)等影響計(jì)量準(zhǔn)確性的220個(gè)關(guān)鍵參數(shù)在線實(shí)時(shí)智能診斷，系統(tǒng)能夠監(jiān)測到零漂、氣化、報(bào)警等深層的關(guān)鍵異常信息，建立起質(zhì)量流量計(jì)全生命周期運(yùn)行監(jiān)測管理檔案，通過深化應(yīng)用，取得了良好效果。

1.校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)真實(shí)程度缺失。高職院校財(cái)經(jīng)專業(yè)的專業(yè)技能性強(qiáng)，核算方式方法繁多，有幾十種的核算和管理方式方法，要求學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力程度很高，比如現(xiàn)在所有的高職院校財(cái)經(jīng)專業(yè)都開基礎(chǔ)會(huì)計(jì)課，由于現(xiàn)在教材大都與實(shí)際情況相脫離，如果不通過真實(shí)的業(yè)務(wù)崗位實(shí)踐，就不可能真正掌握這些財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)核算和管理的專業(yè)技能?，F(xiàn)在高職院校財(cái)經(jīng)專業(yè)建立的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地（實(shí)訓(xùn)室）多為一些軟件公司，只是介紹軟件操作之類的所謂仿真實(shí)習(xí)。高職院校財(cái)經(jīng)專業(yè)學(xué)生在校內(nèi)進(jìn)行的所謂“實(shí)踐教學(xué)”，很多都沒有提供真實(shí)的主要的或全面的實(shí)踐崗位，充其量也只是一些次要的核算，如財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)的應(yīng)收帳款或應(yīng)付帳款的業(yè)務(wù)等。實(shí)踐教學(xué)的真實(shí)程度缺失。

對固體蓄熱電供暖裝置的簡化設(shè)定為：各部分結(jié)構(gòu)連續(xù)且均勻。蓄熱磚和保溫棉的物性參數(shù)為常量(見表2)，與溫度無關(guān)。忽略加熱體與蓄熱磚以及蓄熱磚與保溫棉之間的接觸熱阻。忽略外殼的熱阻。將物理模型導(dǎo)入ANSYS的SpaceClaim模塊中，進(jìn)行塊的定義，以便下一步的模擬工作。

從表5和表6可以看出，微波加熱預(yù)處理后錫石多金屬硫化礦的可磨度為Grpi=1.467 g/r，而未經(jīng)微波處理的可磨度為Grpi=1.327 g/r，說明礦石經(jīng)微波加熱預(yù)處理后其可磨度得到了提高。

將實(shí)測固體蓄熱電供暖裝置作為原型裝置。保溫棉厚度優(yōu)化裝置1的頂部保溫棉厚度、前保溫棉厚度分別取50、45 mm。保溫棉厚度優(yōu)化裝置2的頂部保溫棉厚度、前保溫棉厚度分別取60、45 mm。原型裝置、保溫棉厚度優(yōu)化裝置1、保溫棉厚度優(yōu)化裝置2的出風(fēng)口溫度、頂面溫度、前表面溫度、后表面溫度隨時(shí)間的變化分別見圖5～8。

高度0.8、1.6 m的空氣平均溫度隨時(shí)間的變化見圖3。由圖3可知，在測試期內(nèi)，室內(nèi)空氣溫度在合理區(qū)間變化，說明固體蓄熱電供暖裝置可滿足室內(nèi)溫度要求。出風(fēng)口溫度及各表面溫度隨時(shí)間的變化見圖4。由圖4可知，在測試期內(nèi)，出風(fēng)口溫度及各表面溫度均隨電加熱開關(guān)的啟閉先快速上升，然后緩慢下降。

無關(guān)性驗(yàn)證結(jié)果表明，在網(wǎng)格數(shù)大于120 000后，各項(xiàng)參數(shù)基本保持不變。說明網(wǎng)格數(shù)120 000足以滿足無關(guān)性且保證一定的計(jì)算效率。

4 優(yōu)化分析與結(jié)果

4.1 優(yōu)化分析

保溫棉厚度和出風(fēng)口數(shù)量均對固體蓄熱電供暖裝置的傳熱性能有重要影響

。因此，筆者結(jié)合模擬結(jié)果，優(yōu)化保溫棉厚度和出風(fēng)口數(shù)量。

① 保溫棉厚度

為了進(jìn)一步鞏固當(dāng)前耕地總量保持相對平衡，對土地用地結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理規(guī)劃，牢牢把控城鎮(zhèn)建設(shè)用地外擴(kuò)十分必要，否則難以達(dá)到對土地的科學(xué)管理目的。對于當(dāng)?shù)卣荒芎唵蔚牟捎瞄_發(fā)管理耕地的方式來彌補(bǔ)城鎮(zhèn)化建設(shè)對于土地的占用，同時(shí)也需要運(yùn)用多種手段保證耕地面積。一方面需要保護(hù)當(dāng)前耕地，另一方面則面臨不斷加快的城鎮(zhèn)化建設(shè)需要，對土地進(jìn)行整理規(guī)劃可以在不增加土地面積的前提下滿足對土地的利用需求，可以有效實(shí)現(xiàn)建設(shè)用地的控制，因此一定程度上符合用地需求，積極推行建設(shè)用地整理是目前較為成熟的方式之一。

室內(nèi)溫度設(shè)定為18 ℃，空氣初始條件為靜止。進(jìn)風(fēng)口為壓力進(jìn)口，出風(fēng)口為壓力出口。固體蓄熱電供暖裝置的頂面、底面、前表面、后表面的綜合傳熱系數(shù)(考慮對流傳熱與輻射傳熱)為9 W/(m

·K)。加熱體加熱功率為1 600 W。運(yùn)行方式與測試期相同。

由圖7可知，適當(dāng)增大前保溫棉厚度，可較大幅度降低前表面溫度。由圖5、6可知，前保溫棉厚度一定時(shí)，隨著頂部保溫棉厚度增大，頂面溫度及出風(fēng)口溫度升高。主要原因是：對于原型裝置，前保溫棉厚度比較小，適當(dāng)增大前保溫棉厚度，能明顯降低前表面溫度。這也提高了固體蓄熱電供暖裝置隔熱性能，使蓄熱磚溫度升高，蓄熱通道出口空氣溫度升高，進(jìn)而導(dǎo)致頂面溫度及出風(fēng)口溫度升高。由圖8可知，增大頂部保溫棉與前保溫棉厚度，對降低后表面溫度的作用并不明顯。

① 物理模型

JG/T 236—2008《電采暖散熱器》第5.3.2條規(guī)定：“電供暖散熱器在正常工作時(shí)，可接觸部分的表面溫度不應(yīng)大于95 ℃；如果有格柵，格柵溫度不應(yīng)大于115 ℃。”固體蓄熱電供暖裝置各位置實(shí)測最高溫度與JG/T 236—2008的限值見表1。由表1可知，出風(fēng)口溫度超標(biāo)，存在安全隱患。頂面和前表面溫度雖未超出限值，但仍然存在一定安全隱患。因此，降低出風(fēng)口溫度、頂表面溫度和前表面溫度成為主要目標(biāo)。

厚萼凌霄種子的萌發(fā)情況可以通過它的各項(xiàng)生理指標(biāo)（發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、簡化活力指數(shù)）反映出來[10]。

1.規(guī)范管理。礦山企業(yè)要建立礦山規(guī)范開采、環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)目標(biāo)責(zé)任制，嚴(yán)格實(shí)施礦山環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)“三同時(shí)”制度，確保責(zé)任到位、措施到位和投入到位。要建立健全各項(xiàng)管理制度，完善規(guī)章制度。企業(yè)各類報(bào)表齊全，臺賬、檔案資料完整。

仍將實(shí)測固體蓄熱電供暖裝置作為原型裝置，保溫棉厚度與實(shí)測固體蓄熱電供暖裝置一致。出風(fēng)口優(yōu)化裝置設(shè)置上出風(fēng)口、前出風(fēng)口。原型裝置、出風(fēng)口優(yōu)化裝置的出風(fēng)口溫度、頂面溫度、前表面溫度、后表面溫度隨時(shí)間的變化分別見圖9～12。由圖9～12可知，設(shè)置上出風(fēng)口、前出風(fēng)口可降低出風(fēng)口溫度、頂面溫度、前表面溫度，對降低后表面溫度的作用不明顯。

4.2 優(yōu)化結(jié)果

根據(jù)上述優(yōu)化分析，結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果：頂部保溫棉厚度50 mm，前保溫棉厚度45 mm，設(shè)置上出風(fēng)口、前出風(fēng)口。

5 結(jié)論

① 由測試結(jié)果可知：出風(fēng)口溫度超標(biāo)，存在安全隱患。頂面和前表面溫度雖未超出標(biāo)準(zhǔn)限值，但仍然存在著一定安全隱患。

② 由模擬結(jié)果可知：適當(dāng)增大前保溫棉厚度，可較大幅度降低前表面溫度。前保溫棉厚度一定時(shí)，隨著頂部保溫棉厚度增大，頂面溫度及出風(fēng)口溫度升高。增大頂部保溫棉與前保溫棉厚度，對降低后表面溫度的作用并不明顯。設(shè)置上出風(fēng)口、前出風(fēng)口可降低出風(fēng)口溫度、頂面溫度、前表面溫度，對降低后表面溫度的作用并不明顯。

(四)傳統(tǒng)的政府與企業(yè)合作中，政府始終是站在主導(dǎo)地位上，而企業(yè)只能聽從政府的安排，進(jìn)行一些小的管理，但是PPP融資模式與傳統(tǒng)模式不同，在這種模式下，政府與企業(yè)進(jìn)行合作之后，政府與企業(yè)之間的地位是平等的，不存在誰主導(dǎo)誰的問題，能使傳統(tǒng)觀念得到極大的改善，并且有利于政府與企業(yè)的長久合作。

③ 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果：頂部保溫棉厚度50 mm，前保溫棉厚度45 mm，設(shè)置上出風(fēng)口、前出風(fēng)口。

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