热分析论文（共6篇）
篇1：热分析论文
摘要：
本文分析了建筑热过程的随机特性的背景，提出一种研究室外随机气象条件和室内随机自由得热共同作用下的建筑热过程的随机分析的方法，并给出该方法在暖通空调中的几个应用领域，以及对该方法的理论和实测的验证过程。
关键词：建筑热过程随机分析供暖空调
1.背景
建筑热过程是研究建筑环境特性、分析评价节能建筑、设计建筑环境的控制系统(供热、通风、空调)的基础。建筑热过程是由于室外气象条件和室内各种热源(人、照明及设备)作用在建筑物上而造成的建筑室内环境的温湿度变化。因此它取决于室外气象状况、室内热源状况及建筑物结构的热性能参数。然而，由于室外气象参数与室内的各种热源均不是确定的过程，而是具有很大的不确定成分的随机过程，因此，这些随机因素作用于建筑物，使建筑内的热环境变化过程(理论变化过程)亦成为一随机过程。
长期以来，建筑热过程基本上都是按照确定性过程来研究，即在确定的气象参数和室内热源发热量的条件下，做建筑热过程的计算，设计热环境控制系统，分析建筑物能耗情况。这样，如何选取计算用气象参数和室内热源发热量，便出现很多问题。
在供热系统设计计算中，根据室外气象参数的概率分布，统计出在一定的不保证率下的室外最不利条件作为计算依据，来进行供暖负荷计算。但不同的建筑物结构对室外气象条件的变化具有不同响应(不同窗墙比，不同内外墙面积，轻、中、重结构等)，再者外温的不保证率并非室内温度的不保证率，于是导致一些建筑计算负荷偏大，设备选择过多，造成系统初投资和运行费的浪费。因此，应该追求的是要使室内温度在一定水平的不保证率下，供暖负荷应为多少?
在建筑物热性能评价中，按照当地的某一套标准气象数据(参考年TRY、典型年TMY、标准年SY等)进行分析。但实际上每一年的气象过程均会与此标准过程不同，而不同的气象过程将会使不同的建筑出现不同的热响应。例如：冬季日照时数多时窗墙比大可以减少供热负荷，而日照时数少时窗墙比大又会增加供热负荷。一个地区的日照时数每年不同，根据一组确定的数据得到的该地区最佳的窗墙比如何能适合于该地区实际上变化多端的气象环境呢?由于在随机的外界气象条件下，室内温度或供暖负荷亦为随机过程，因此，评价建筑物是否节能的标准应为室内温度低于某一给定值的时间的概率最小(不供暖时)或冬季累计供热量高于某一给定值的概率最小(供暖时)。
在空调系统设备选择、空调系统模拟分析等设计和研究工作中，亦存在这些问题。目前国内外空调设计都广泛存在比较大的设备富裕量。有关调查数据表明，国内或国外设计的北京、广州等地的一些饭店和宾馆的空调系统选用的制冷机，在一般季节只运行不到装机容量的一半，最热季节也不到三分之二，有三分之一的制冷机几乎不需要用到[1]。空调设计过程中往往对每个不确定环节乘以一个大于1的安全系数，如此层层加码设计出的系统不可避免会造成设备容量选择偏大。由于各种不确定因素的作用，实际空调系统的运行状态是随机变化的，因此应根据空调负荷这一随机变量的概率分布来选择空调设备，也就是在不同概率信度下确定不同的设备容量，而概率信度的确定则与建筑物的使用功能和业主的经济观念密切相关，体现了空调系统设计中功能与投资的辩证关系。尽管目前国内外在建筑能耗分析领域不断开发和研究出细致、准确和更完善的新方法，然而不解决这个随机性的问题，使用再准确的方法也不能全面地反映出室外气象条件和室内热源的随机性，也无法得出真正反映实际建筑物热过程状况的结果。
由以上分析可见，在建筑热过程的分析与研究中，真正追求的不应该是在一定条件下的建筑物室内温度变化或需要的冷、热量，而是在一定条件下建筑物室内温度变化的概率分布及所需冷热量的概率分布(由于建筑物的热惯性，此概率分布往往不同于室外气象参数的概率分布)，将能比较完善地解决上述一些问题，得出符合实际的结论。
2.研究的基本问题和方法
计算上述概率分布的方法之一就是直接用当地实测的50年或1的气象数据，再通过现行的各种建筑物能耗分析程序进行模拟计算，得到这个建筑物50年或100年内的室内温度或所需冷热量的变化情况，然后再通过统计得到其概率分布。这种方法从理论上讲可以妥善解决上述问题，但计算量非常大，同时也很难使每个实际工作者都掌握50年或100年的气象数据，这就使它很难被真正用来解决任何实际问题。
再一条途径就是直接的随机的分析方法。建筑热过程的求解实际是求解一组微分方程组，而外界气象条件及室内热扰动就是此微分方程组的边界输入参数。如果这些边界输入参数均为随机过程，则此方程组成为随机微分方程组。直接求解这组微分方程组，找出作为解的随机过程的各种统计参数，即可以得到上述这种概率分布，从而有可能发展成一种较为简单的方法，直接用来解决上述这些实际问题。
国内外学者从80年代初就开始探讨随机分析的方法。1981年泰国学者Tanthapanichakoon等人采用MonteCarlo法研究太阳房的随机特性[8]，他们考虑到热平衡方程方程组边界条件和方程系数的随机性共，引进32个正态分布的随机变量，规定它们的期望值、标准偏差和最大最小允许值，再用随机数发生器产生这32个随机变量的样本，然后求解太阳房的热平衡方程组，得到逐时室温和辅助热源功率。如此进行多次随机模拟，最后统计出室温和辅助热源功率的期望值和方差。这种方法效率极低，而且无法考虑随机因素在时间上的自相关和互相关关系。1985年加拿大学者Haghighat等人研究房间在室外气象等随机因素作用下的室温随机过程[9]，他们同样把随机因素当成相互独立的变量，然后用It?随机积分方法求解房间的热平衡方程组，得到室温的期望值和二、三个阶矩。这种方法虽然提高了效率，但也无法考虑各种随机因素之间的相关性。1987年瑞士学者Sxartezzni等人采用有限MarkovChain方法研究被动式太阳房的能耗和热舒适性[10]，他们把外温和太阳辐射离散成Markov状态转移矩阵，然后用显式差分求解状态空间法描述的房间的热平衡方程组，得到由各状态点温度的状态组成的转移矩阵，进一步求得室温或热舒适指标PMV处于某个状态的概率。这种方法也存在同样的不足。1990年日本学者Hokoi等人采用优化控制理论研究间歇空调热负荷的随机特性[11]，他们建立了室外气象参数的ARMA模型，然后把气象模型代入状态空间描述的房间的热平衡方程组，再采用龙格库塔法(积分时间步长为0.01小时)求解得到的状态点温度的一、二阶矩方程组。这种方法的优点是考虑到室外气象参数在时间上的自相关和互相关关系。但是由于要直接求解矩方程组，因此只能用少数的几个节点的温度来表达房间的热状态，否则计算量相当之大。所以这种方法求解的结果不适合于实际结构复杂的建筑物。
笔者在十几年的研究过程中，逐步提出一种新的随机分析方法--STOAN(Sto-chasticAnalysis)方法，这主要解决以下四个基本问题。
2.1建立随机气象模型和室内热扰动模型
其目的是找到一种描述这两个随机过程的方法，从而做到进一步的分析。对于气象条件本研究建立了外温、绝对湿度、太阳直射和散射这四个参数的随机模型[2]。这个模型由逐日和逐时两个子模型构成。取日均外温、外温波幅、日均湿度、湿度波幅和水平日总辐射系数KT这五个参数作为逐日模型的基本量，通过平稳性变换将其变换为一个确定的时变过程和一个平稳的随机过程，利用多维时间序列方法建立ARMA模型来描述此平稳过程。在逐日参数的基础上，逐时模型则是用“型函数”的方法，直接由逐日参数表出：
(1)
其中φt，φw，φQd和φQf为根据大量实际气象数据统计出的型函数，tm,tp,Wm,Wp,KT则为上述五个逐日参数。这个模型通过大量统计方法检验，证明比较好地反映了实际的气象变化过程。对于室内热源热扰动，可以看作一个正态分布的随机变量，但不同场合下其均值与方差的随机变量，但不同场合下其均值和方差的变化范围还有待于大量的统计工作来确定。
2.2建筑热过程模型的建立
现行的一些方法不适合于这种随机分析，为此采用现代控制论中“状态空间”的概念，提出“状态空间法”[3]。此方法可以对具有多个区域(ZONE)的建筑物的热过程给出用热平衡法描述的细致过程。对域内各表面间的长波辐射、各域间的空气流动、内外遮阳等过程，均能细致描述。对于一个建筑物的动态热过程，此模型可以表述为
C·t=A·t+B·u(2)
t为包括建筑物各围护体表面及其内部节点和室内空气节点的温度构成的向量;u为外扰向量，由室外气象环境及室内热源发热量构成;A、B、C则为由建筑结构热特性构成的矩阵，上式的解可以写作
(3)
y(τ)为我们所关心的输出参数，如室温、围护体表面温度等。φi,λi则为由A、B和C导出的系数向量序列和系数序列。式(2)、式(3)的形式使我们能比较方便地进行下一步的随机分析。
2.3随机微分方程的求解
将随机气象模型作为u代入式(2)即得到反映建筑物随机热过程的随机微分方程。它的解可由一个确定部分与一个随机部分之和表出。这样，确定部分即是随机过程的期望过程，而通过计算随机部分的各阶矩即可得到解的各种统计特性，这一部分的详细内容见[4]。
2.4过门槛问题的求解
仅得到室温这一随机过程的概率分布，还不能直接分析和解决实际问题。实际工程的设计与分析问题是;对于一个随机过程，求此过程通过一给定上限或下限值的时间与总时间之比的概率。例如冬季供暖负荷计算，我们要求的是在已知设备容量下，在供暖期内室温低于一指定值(例如18℃)的时间占整个供暖期时间的百分比这一随机变量的概率分布，由此才能真正得到在某一不保证率下所要求的供暖负荷。同样对于被动式太阳房的评价则是看此太阳房室温低于一指定值的时间占整个冬季时间之比的概率分布;对于评价建筑物夏季过热问题则是看此建筑夏季室温超过一指定值的时间占整个夏季时间的百分比这一随机变量的概率分布。这一类问题都是典型的过门槛问题，当室温t是一随机过程时，对于给定温度t0，求概率
(4)
式中g(x)为单位阶跃函数，C0为过热比，(τ1,τ2)为夏季时间。
STOAN给出一种积分方法可直接求取此随机变量的期望值和二阶矩，基本上得到它的统计规律，并用来解决一些工程实际问题[6][7]。已开发出的STOAN软件可以在PC机上运行，在PC386/33上使用，对于一个2～3个域的建筑，可以用2～3分钟得到全部随机解。
3方法的检验
STOAN方法在真正用于解决实际问题之前，还需要对其进行深入的验证，证实其正确性。检验和验证按如下方法进行：
3.1随机气象模型的检验
检验包括对建模过程的检验和对比模型模拟产生的随机气象参数的检验，详细内容见[2]。建模过程的检验包括：
用已知的的实测气象数据，经过平衡性变换，检验其变换后的过程是否为平衡过程;
检验平稳性变换后的过程是否为正态过程;
用此平稳过程拟合成时间序列模型，再将原平稳过程代入，检查其残差过程是否为白噪声。上述三个检验均在95%的置信度上通过，因此模型的建立过程是正确的。
用此随机气象模型模拟出10年的气象参数，再将各月的温度、湿度和太阳辐射的概率分布与由10年的实测数据得到的结果相比较，亦表明模型的可靠性。
3.2状态空间法的建筑热过程模型的检验
通过IEA(InternationalEnergyAgency)组织的annex21国际合作，对目前世界上流行的十几个建筑模拟程序进行比较，BTP程序也被列为比较和检验的程序之一。检验的方法是对两个轻、重型标准建筑，使用丹麦哥本哈根的典型年气象数据进行模拟计算。计算无供热和空调时自然室温的全年变化情况和给定室内温度上下限，通过理想的加热器和冷却器，使房间温度处于此上下限之间，计算其加热器热量和冷却器冷量。各种程序的上述模拟计算结果被送到英国建筑研究中心(BRE)去进行统一的分析比较。从自然室温的变化、最大加热和冷却量、全年累计加热和冷却量等一系列指标上看，BTP软件均处于十几个被检验软件的模拟结果的平均值附近，从几个参数看均优于目前在欧洲浒的模拟软件ESP。由此证明了BTP亦即状态空间法的正确性，详细的比较验证文件见[5]。
3.3随机微分方程的求解与过槛问题的解的检验
这里检验的问题是，采用此种直接求解的方法所得到的各种统计参数是否就是实际随机过程的统计参数。也就是说，采用这种直接求解的`方法所得到的结果与直接利用50年或100年的气象数据进行模拟计算再通过统计所得到的结果是否一致。由于气象模型与建筑热过程模型均已通过检验，因此可以直接利用随机气象模型产生50年的气象数据，再用这50年的气象数据通过BTP程序进行模拟，统计其模拟结果再与STOAN方法解出的结果进行比较。结果表明STOAN方法给出的解与模拟统计得到的解基本一致，因此STOAN方法可以用来分析和解决实际工程问题。
4.实际应用
作为初步尝试，利用STOAN方法解决了两个建筑热环境研究的实际问题。
4.1冬季供暖负荷计算(详见[6])
要求建筑物在一定的概率P0下(如97%)室温不保证率为C0(例如0.02)时的供暖负荷，也就是计算在此概率P0下供暖期的1-C0的时间内(98%的时间内)房间无供暖的自然室温的最下限t0，亦即求t0使
(5)
这样求得的t0即可以作为供暖室外综合计算温度按照稳定传热计算供暖负荷。这样确定的室外综合计算温度便与建筑结构有关，[6]以北京地区一典型结构的房间为例，求得不同概率信度下不同室温不保证率下的供暖室外综合计算温度。
在对建筑形式和围护结构类型进行分类后，有可能分别计算出北方各地区不同建筑类型不同概率信度下的不同不保证率时的供暖室外综合计算温度，从而使供热系统的设计与实际更相符，解决设备容量偏大，造成投资高和运行效率低的问题。
4.2夏季建筑物室内过热度(overheating)分析(详见[7])
什么样的建筑物能在夏季室内温度不太高或过高的时间较少，这是做建筑环境设计中考虑的重要因素，而合理的建筑形式和结构又与建筑物所在地的气象条件有关。采用随机分析方法，可以得到不同的建筑形式与结构下夏季室温的概率分布，和室温超过某一设定值的时间所占夏季总时间之比这一随机变量的概率分布。对北京市典型住宅建筑的过热情况进行了分析。分析结果表明：室内热源、阳面外窗墙比和房间的换气次数对夏季室温过热度影响大，外窗的遮阳情况(如带窗帘否)和房间的通风制度也有一定影响，而围护结构的轻、中、重型的影响较小。
5.今后进一步开展的工作
建筑热过程的随机分析在实际建筑物HVAC系统及太阳房设计中有广阔的应用前景，进一步的应用性研究将包括：
5.1供暖负荷计算用室外综合计算温度的简化算法
通过对建筑物分类和对我国各地区气象模型的建立，得到各地区不同形式不同结构的建筑物在不同概率信度下的不同不保证率所要求的供暖室外综合计算温度，通过简单的图表或PC机Database的形式给出，以供设计人员在做供暖工程设计时使用。
5.2空调设备的选择
由于建筑物空调负荷实际上是随机过程，新风负荷也是随机过程，因此空调系统设备负荷是随机过程，设备容量选择应以设备负荷的最大值的概率分布为依据，只有这样设计出的空调系统才能体现出功能与投资的辩证关系，根据不同的概率信度去选择不同容量的空调设备，即节省总投资，又保证空调设计要求。
5.3被动式太阳房的评价和优化分析
被动式太阳房的评价应以冬季室温低于某一给定值(如18℃)的时间占冬季总时间的百分比或为维持室温不低于18℃所需投入的冬季辅助热源总热量为依据，这两个指标均为随机变量，用STOAN方法可以求出它们的概率分布，从而才能合理地评价太阳房性能，并指导太阳房的设计。
篇2：热分析论文
1.水力失调现象概述
1.1概念与类型
所谓的水力失调，其实就是指在供热系统当中，热水对于每个用户的流量与设计存在着不一致的特点，一般来讲，我们用以下的式子来表达水力失调的程度：
x=Vs/Vg
在上述的式子当中，x表达的是水力失调的程度，而Vs以及Vg分别代表用户的实际流量以及设计流量。
在本式子当中，如果x等于1，那么供热系统的状态应该是处在热平衡之上的，x的数值偏离1越大，那么水力失调的程度就约为严重。
一般来讲，造成水力失调的原因有几下几个方面：
(1)一些供热系统，由于自身设备的限制，常常会使得供水的压力不足够，或者是由于循环水量超过了原本系统设定的数值，这就使得水泵的压力并不足够，或者是水泵当中的压力下降，产生了供热系统当中水力失调现象的出现。
(2)在供热系统中，由于管网设计的不合理，或者是堵塞，也会使得供热系统当中的水泵压力受到损失，从而使得水力失调的现象发生。
(3)失水严重或超过设备的能力，会造成供热系统当中的水力失调。
(4)新接入的用户，常常会使得原本的系统特性改变，这也会在一定程度上造成水力失调现象的产生。
(5)室内水力情况的改变，也会导致水力失调。
(6)如果对网络当中的阀门进行随意的变动，也会使得水泵当中的压力可能出现降低或者不足的现象，从而导致了水利不调。
2.平衡阀调节原理
平衡阀的工作原理，是通过改变系统管道特性阻力数的比值改变流体的阻力，从而达到对于流量的调节。从力学的`角度来看，平衡阀的作用就相当于节流元件。
3.平衡阀的工作原理以及技术特点
就目前来讲，我国的供热系统一般有静态平衡阀、动态阻力平衡阀等几种模式。
3.1静态平衡阀
手动调节平衡阀也叫静态平衡阀，除了这两种叫法之外，静态平衡阀也可以叫做数字锁定平衡阀，静态平衡阀的工作原理是通过改变锁芯的开度，来改变各个支路的阻力，从而达到支配流量的作用。这个阀门的阀杆出有锁定装置，在平衡调试的过程中，阀门上面的仪表能够显示出流量。静态平衡阀能够保证支路的阻力不变，起到良好的热平衡作用。
由于调试复杂，而且一旦供热管网的情况发生变化就需要重新调试，因此，现如今，我国新建的供热系统中，对于静态平衡阀的使用较少。
3.2动态阻力平衡阀
通过对于自力式流量平衡阀的改造，研制出来了动态阻力平衡阀，这种平衡阀的工作原理与自力式流量平衡阀大致相同，区别在于多了一套导压孔锁闭旋钮。在倒空关闭的时候，动态阻力平衡阀会自动变为静态平衡阀
在供热系统关停后，阻力发生变化，只要打开导压孔，系统处理自动调节状态，在平衡之后关闭导压孔，动态阻力平衡阀又会变为静态平衡阀。这种阀门调试简单，能够有效的弥补静态平衡阀的诸多缺陷，有着非常良好的发展以及应用的前景。
4.平衡阀在各类供热系统当中的选用
根据不同的水力状况，可以将供热系统分为定流量系统、热源变流量系统等不同的几个系统，不同的系统需要选用不同的平衡阀，其要求也各不相同。
4.1定流量系统
供热站以及用户流量都不改变的系统，我们称之为定流量系统。这种系统流量不变，阻力稳定，由于定流量系统本身的特性，比较适合选用的平衡阀为静态平衡阀，或者是自力式流量平衡阀。
4.2热用户变流量系统
用户根据室内温度，需要自己来对温度进行调节，这时候就需要热用户变流量系统。在实行供暖分户计量的建筑当中，这种系统常常会得到应用，而很多用户为了节省费用，也常常都会选用这样的供热系统。一般来讲，该种供热系统应该选用自力式压差平衡阀。当每一路分支流量减小的时候，依然能够保证其余各路的压力平衡。
4.3热源变流量系统
这种系统最大的特点在于，能够根据气温的变化而对流量进行自动的调节。也就是说，如果气温降低，那么流量将会自动增大，而一旦气温升高，供热管网中的流量也会随之而来的自动减小。这种系统将质与量的调节做到了有机的整合，如今，随着我国节能技术的不断改革与发展，这种供热系统将会得到更好的发展前景。静态平衡阀以及动态阻力平衡阀都可以使用在这种系统当中，由于各路流量比例不变，因此即使水力失调，也并不会影响热量的平均分配，不会出现个用户直接温度差过大的情况。
结束语
篇3：热分析论文
关键词：沥青路面,就地热再生,影响因素,热平衡计算
沥青路面就地热再生工艺流程就是通过两台加热机对已经破损的需要再生的沥青混凝土路面进行循环加热,使一定深度的路面温度快速达到沥青热再生施工所需要的温度,通过再生主机铣刨旧路面,加入新料、沥青或再生剂,加热搅拌,摊铺,碾压成型。沥青路面再生过程中的一个关键技术就是:加热温度、强度的控制。沥青路面就地热再生加热过程中要根据天气、风速等的变化来适当调节加热温度和施工速度,保证摊铺及碾压的温度。本文对就地热再生加热机理进行了分析,结合传热学原理对再生过程中的加热强度和时间进行分析研究,并推导出热平衡计算公式。
1 加热温度影响因素分析
沥青路面就地热再生工艺中,合适的“温度”是始终贯穿整个施工过程的一条红线,它不仅保证了旧料和新料的充分混合,也保证了再生层与下层路面良好的粘结性,同时它也是摊铺、碾压等一系列工艺过程的重要保证,因此温度直接影响着成型后路面的使用质量。
一般情况下40 mm～60 mm厚的沥青路面当其表面加热至120 ℃～140 ℃,底部加热至80 ℃以上时比较合适。沥青路面现场热再生技术的难点在于:沥青在加热到100 ℃以上时就软化,但超过一定温度后其性能急剧下降,并出现焦化现象。在现场加热时,很容易出现表层沥青焦化而里面层沥青还未软化的现象。早期的加热方法使用明火直接加热路面,后来发展为使用红外线加热以减少对沥青混凝土的损害和呛人的浓烟散发。为了将要耙松的材料加热到120 ℃～140 ℃,再生加热过程一般由两台加热机器一前一后共同完成,且必须合理地确定加热机和再生机的行驶速度以及加热机的加热强度。
就地热再生施工中,直接影响加热温度的因素就是地表温度(环境温度)。式(1)表示了某地沥青混凝土路面表面与气温和日照辐射之间的回归关系:
Tmax=8.68+0.874tmax+0.007L (1)
其中,Tmax为路面表面的最高温度,℃;tmax为最高气温,℃;L为日辐射热,J/(cm2·d)。
由温度回归方程可知路表温度与地区季节以及天气情况密切相关,为了获得良好的加热效果就应该选择晴朗的高温天气进行施工,而在加热过程中,风的影响也是不可忽略的。由于风力和风向的影响,加强了机组加热腔中的热空气与外界空气的对流,损失了很大一部分燃烧热量,在一定程度上影响了路面加热效率。同时,由于施工中风的影响,加速了加热后沥青路面温度的散失。所以,在施工中遇到这种问题时,应尽量的降低加热腔的离地高度并尽可能的减少冷热空气的对流,保证加热效果。
加热机的工况是影响加热效果的另一个关键因素。燃料的充分燃烧是提高加热温度的保证。在保证稳定工作的功率范围内,应该根据路面和天气实际情况,调整加热功率(0%～99%),燃料应能够充分、安全的燃烧,使路面达到预定的加热温度。为了达到热再生施工要求,应随时对加热后的路表温度和不同深度处的加热温度进行严格的控制,影响加热效果的因素还有加热机的工作速度和加热往返次数。
2 路面加热的热平衡分析计算
在加热过程中,影响沥青混合料质量的重要因素有两个:1)加热温度;2)加热时间。下面假设再生机组以一定的功率加热旧沥青路面,并且不往返加热,根据路面加热的热平衡分析,对再生机组的行驶速度进行计算。
在T时间内加热机组加热的沥青混合料的质量为:
M总=LHγVT (2)
式中:M总——T时间内加热的沥青混合料的质量,kg;
L——加热路面的宽度,m;
H——加热路面的厚度,m;
γ——沥青混合料的密度,kg/m3;
T——加热时间,s;
V——再生机组行驶速度,m/s。
设沥青混合料中石料的含量为a%,沥青的含量为b%,水的含量为c%,则沥青、石料、水升温所需要的计算式分别如式(3)～式(5)所示:
Q沥青=C沥青M总(t2-t1)a% (3)
Q石料=C石料M总(t2-t1)b% (4)
Q水=C水M总(100-t1)c%+AM总c% (5)
式中:Q沥青——沥青升温所需的热量,kJ;
Q石料——石料升温所需的热量,kJ;
Q水——水升温及汽化所需的热量,kJ;
t2——加热后达到的温度,℃;
t1——初始温度,℃;
C沥青——沥青的比热,kJ/(kg·℃);
C石料——石料的比热,kJ/(kg·℃);
C水——水的比热,kJ/(kg·℃);
a%——混合料中沥青的含量;
b%——混合料中石料的含量;
c%——混合料中水的含量;
A——水的汽化热,2 256.7 kJ/kg。
所以: Q总=Q沥青+Q石料+Q水 (6)
式中:Q总——沥青混合料加热总共需要的热量,kJ。
再生加热机组热平衡计算式为:
P机Tη=Q总 (7)
式中:P机——再生加热机组的总功率,kW;
T——再生加热机组加热时间,s;
η——考虑各种热损失时的热效率。
因此综合以上各式,可以得出所有再生机组的行驶速度为:
但是在实际施工过程中,加热机不可能一次行驶过去,就可以把路面加热到施工所需温度,因为加热机在同一地点加热时间过长,有可能导致局部地方由于温度太高而焦化甚至着火,这对沥青的性能破坏很大。为此加热机应该往复行驶,多次加热,最终使路面达到施工需要的温度。每次加热的温升Δt一般均匀分配,如果一共加热3次,则每次加热的温升为总温升的1/3,一般第1次略大些,第3次略小些。
在调整加热时间的同时,也可以通过调节燃气压力和加热板离地面的高度来改变加热强度,两者结合起来调整最终达到控制加热温度的目的,施工人员应该在施工过程中不断监视混合料的加热温度,以保证再生沥青混合料的施工温度,从而确保再生路面的质量。
参考文献
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篇4：关于热计量系统技术分析
关键词：供热计量技术分析
1计量方法比较
1.1热表热表就是计量热量的仪表，它是能够测量热水的流量与供回水温差，计算二者乘积并进行累计的仪表。热表由一个热水流量计1、对温度传感器和、个积算仪组成。一般都显示输出总耗热量、总耗水量、即时热流量、即时水流量，供回水温度、温差、平均温度等参数。其技术参数还有存储数据性能、传输数据性能、寿命与可靠性、自备电源或电池等。目前国内已经有多家单位已经或正在开发热量表，已经有国内外产品投入到了工程实践，该仪表的特点和应用难点是：价格较贵，安装复杂，应用中要求的量程范围较大，低流速下的准确度要求高，长期应用和水质恶劣等因素要求仪表的可靠性与适应性要高，电器元件低功耗以延长电池寿命等。另外，实行一户一表的计量方式需要对管道系统的布置进行深入探索。
1.2热量分配表热量分配表是通过散热器平均温度与室内温度的差值的函数关系来确定散热器的散热量。热量分配表可以用来结合热表来测量散热器向房间散发出的热量：只要在住户中的全部散热器安装了热量分配表，结合楼入口的热量总表的总热量数据，就可以得到该户全部散热器的散热量。使用方法是：在公共供热系统中，在每个散热器上安装热分配表，测量计算每个住户用热比例，通过总表计算热量；在每个供暖季结束后，由工作人员来读表，根据计算，求得实际耗热量。国外公司很少有直接销售热量分配表的，通常是要配套计量服务，这一点在国内是否接受还有待探讨。
1.3散热器恒温阀散热器恒温阀是安装在散热器上的自动控制阀门。可以保证稳定舒适的室温，控制元件是一个温包，内充感温物质，当室温升高时，温包膨胀使阀门关小，减少散热器热水供应，当室温下降时过程相反，这样就能达到控制温度的目的。散热器恒温阀还可以调节设定温度，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的热水供应。目前国内外散热器恒温阀在国内应用实例很多，取得了一定的节能效果与经验。国内有厂家生产散热器恒温阀，在防泄露、温包感温介质的密封、阻力预设定功能、可靠性等方面还有欠缺；国外产品在价格以及产品如何适合中国系统方面还有欠缺。
1.4气候补偿器气候补偿器可以根据室外气候温度变化，用户设定的不同时间的室内温度要求，按照设定曲线求出恰当的供水温度，自动控制供水温度，实现供热系统的供水温度的气候补偿，也可以通过室内温度传感器根据室温调节供水温度实现室温补偿，还有限定最低回水温度的功能。
1.5自力式流量调节阀、自力式压差调节阀、自力式温度调节阀自力式差压调节阀和自力式流量调节阀原理相同，都是根据测压点的压力变化自动调节阀芯位置，达到恒定流量或是恒定压差的作用。在供热系统末端安装恒温阀等控制元件后，动态地调节势必会给系统带采波动，系统稳定性受到影响：影响其它末端设备工况的同时，也影响水泵、锅炉等中央设备的出力、效率等工况。因此需要这种自力式控制设备来增强系统稳定性。
1.6平衡阀平衡阀在我国开发应用已有比较长的时间了，简单的说，平衡阀是一个可以测出流量的调节阀。在我国水力失调非常严重的现状下，平衡阀有很大的节能效果和推广价值。对于温控与计量的动态调节系统，平衡阀是调节系统平衡与稳定性，达到控制设备发挥应用作用的一个关键设备。
2热计量系统分析
当前集中探索和实践的系统形式主要有以下三种：
2.1垂直单管加旁通管系统(新单管系统)国内的住宅室内系统主要是垂直单管系统，旧有的单管系统无法实现用户自行调节室内温度，因此在试点中被改造成单管加旁通跨越管的新单管系统。旁通管通常比立管管径小一档，与散热器并联，在散热器一侧安装两通的散热器恒温阀，或是直接安装三通的散热器恒温阀。新单管系统使用的散热器恒温阀要求流通能力大，不需要预设定功能。两通形式的散热器恒温阀安装改造方式比三通形式要容易得多，价格也相对便宜。多数的节能试点实验了这种新单管系统，得到了解决垂直失调，实现室内温度调节，降低不同朝向户间温差等结论。针对公寓式住宅，普遍采用建筑入口设大量程的总热表，每户的每个散热器上安装一个热量分配表，以分配表的读数为依据，计算每户所占比例，分摊总表耗热量到各个用户。新单管和双管系统的热计量通常都是参照国外的做法，用入口的总热表结合每个散热器上的热量分配表的方式。这样就须开发质量高、价格适中的热量表和热量分配表，同时还须建立散热器热量分配表的标定装置和制定热量分配表耗热量计算法则，并通过一定的法规确定下来。有些示范工程就是以这种方式进行热计量的。采用在每组散热器上安装热量分配表的方法，优点是分配表的价格低廉，对建筑内供热管道的分布没有特殊要求，但是其安装、围护、试验测试等过程非常繁琐，不能直接测量实用热量，各户实际用热值需经过复杂的计算才能得出，管理较复杂。另外，根据国情，目前尚难以避免热量分配表在使用过程中的人为损坏、拆卸，还存在用户对蒸发器作弊的可能性。
2.2垂直双管系统双管系统在国内也占有重要的份额，具有良好的调节稳定特性，供回水温差大、流量对散热量的影响较大，容易控制温度，改造工作量较单管小，恒温阀需要预设定。双管系统温度控制技术在国外较为普及，技术成熟，但是中国的采暖系统的阻力、压降、流速与国外有很大差别。进口的散热器恒温阀、热表等设备的流通能力较小，必须考虑其压力损失，以免供热不足；进口设备容易被管道污物阻塞或是结垢，所以实际使用也会带来很多问题。一些试点在大规模的供热小区里改造几个单元为双管系统，造成新旧系统混供的局面，改造的新系统阻力高以致流量不够，满足不了室温要求，更无法进行温度控制。双管系统的热计量方式的探索与新单管系统相同。
篇5：热分析论文
要优化电厂热动系统，就要优化机组的运行方式，将每年的前几个月和后几个月采用不同的运行方式，一般来说，前六个月采用单阀运行，其它六个月采用顺序阀运行。其次，将机组调试到最佳运行状态，密切观察机组运行参数，调整各种不同参数处于系统的设计标准值，提高机组的运行状态，提高机组的安全系数。另外，还要关注机组的真空系统，汽轮凝结器的真空度大小决定了机组运行的效果，技术员必须时刻关注或查漏真空度，让其处于最理想的状态。
2.2 锅炉排污水的充分利用
火力发电厂为了保证发电的正常运行，需要大量的水参与，自然就产生了大量的排污水，这些排污水如果不充分利用，就会大量浪费，而且流行了较多的热量。要优化电厂热动系统，就要充分利用锅炉排污水，通过应用连续排污扩容器，回收排污过程中产生的余热。另外还需在排污末端使用冷却器，收集剩余热量，为污水的进一步利用作准备，例如，可以用于灌溉，或其它用处。只有进行锅炉排污水的重新利用，可能减少了水资源的浪费，降低对环境造成的污染。
2.3 母管制给水系统的优化
火力电厂热动系统的循环水系统贯穿整个火力电厂的发电过程中，水系统在整个发电过程中扮演重要角色，应该不断优化水系统，研究和优化母管制给水系统，动态模拟母管制给水系统，深入研究母管制给水系统的理论，结合母管制给水系统实践运行的丰富经验，制定合理有效的母管制给水系统的运行方式，实现不断提高火力电厂的经济效益，从而节约能源。
2.4 锅炉余热的充分利用
火力发电厂产生我锅炉高温烟气携带大量的热量，如果简单直接将这些烟气排往天空，不仅污染大气，还流失了大量的热量。应该制定或设计余热收集装置，高坑电厂通过技术改革在锅炉尾部安装凝结水循环装置，有效吸收烟气中的热量，避免热量的浪费；设计一种特质节能器，直接吸收排烟中含有的剩余热量，使其重新进人到热动循环当中。
2.5 蒸汽系统的优化
电厂热动系统中的蒸汽系统是重要组成部分，过去大部分蒸汽系统是低压蒸汽，基本上谈不上什么节能。而我厂热动系统的蒸汽系统采用新式技术路线，将蒸汽冷凝水变成蒸汽，有效节约低压蒸汽，同时又充分利用蒸汽系统产生的余热，达到良好的节能效果，提高企业效益。
2.6 供热系统的优化
要优化电厂热动系统，节省能耗，就必须优化供热系统。充分利用蒸汽能量。目前电厂输送供热通常会对蒸汽进行降温处理，这样会浪费大量的蒸汽能量。改良输送方法，将蒸汽输入某种特殊装置，利用蒸汽的能力自动推动汽轮机，有效利用了蒸汽能量，使得能源的浪费率大大降低。
3 结语
我国经济发展到今天这个阶段，节约能源非常有意义。虽然火力电厂为我国的经济建设做出了巨大贡献，但同时也带来了大气污染和固体废渣污染。随着环保意识的加强，我国倡导节能减排，优化企业技术，促进工业技术长远发展。热动系统作为火力发电厂的核心组成部分，能耗一直都比较高，也是热能与动力转换的重要环节，节能优化能给火力电厂带来新的发展机遇。火力电厂只有科学分析现有系统的运行状况，改良技术路线，改革工艺水平，有针对性的提出部分环节的技术革新，创造有利于火力电厂发展的可持续发展思路。
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篇6：公务员报名热论文
关键词:公务员报考热;公平机制;就业压力;监督机制
自1994年6月7日我国开始实行公务员录用考试制度距今已有14年时间,报考人数呈逐年上升趋势。从2001年到2005年五年间,报考中央国家机关公务员的人数增加了三倍,2009年国家公务员考试共计报名人数为105万,确认人数为775418人,比2008年增加了133600多人,增长了21%。各职位平均竞争比例为73:1,最热门职位的竞争率是三年来首次超过4000:1。公务员热逐年增温,公务员考试变成了全国高学历人才竞争最激烈的“中国最难的考试”,其难度远远超过高考和研考。严酷竞争也导致了极端事件的发生,08年11月辽宁省抚顺市出现了父亲为帮女儿考上公务员雇凶伤害对手的恶性案件。公务员考试“高烧不退”值得人们对此进行一番思考。
一、公务员报考热的原因
(一)社会地位高,能够体现人生价值
2002年,在《当代中国社会阶层研究报告》一书中,把当代中国社会划分为十大阶层,公务员的高层和一般办事员分布在第一和第四两个阶层,位次都很高,劳动和社会保障部、团中央05年对中国青年就业状况的调查也表明,青年就业选择的前三位分别是:政府部门、国有企业、自己创办企业,说明公务员在人们心中有着很高的这会地位。公务员拥有国家赋予的权力,在政府决策中发挥着重要作用,他们直接参与国家大政方针的制定,参与国家的管理,他们从事社会公共权力的事物,具有社会的代表性和权威性,特别是在我国改革开放的经济建设步伐不断加快的关键时期,政府的决策作用致关重要,公务员也因在经济建设中通过参与政府决策获得较高的人生价值的体现,通过服务于国家、服务于社会最大限度的实现人生的抱负和理想。公务员因职业的崇高性而受到大众的爱戴和尊敬。有相当多的年轻人把考公务员作为择业的第一选择和人生追求的唯一目标。
(二)工作稳定,福利好,社会保障健全
公务员的职业稳定性优于其他各行业,有“铁饭碗”之称,一旦进入公务员队伍“流动”风险基本消失,工作稳定性好是公务员被追捧的原因之一,另外,目前我国公务员的养老和医疗采取的是由政府一手包办退休制度和公费医疗制度,而不是由政府和个人分别负担的积累与统筹相结合的社会保障制度,公务员的退休金比其他参加社会保险相同人员的养老金高很多,医疗保障也优于其他人员,除了养老、医疗外,在工伤、生育、失业等方面,国家也为公务员建立了完善的保障制度,这使得公务员具有比其他行业更优越的待遇。优厚的福利保障使公务员这一职业的吸引力不断增强,公务员成了许多年轻人梦寐以求的职业。
(三)考试制度公平透明
公务员考试的核心就是公开、平等、竞争、择优。在公务员考试制度运行的十几年里,虽然还存在着许多弊病,但它的公平性是勿庸置疑的。目前也是老百姓普遍认同的公开、公平、公正的考试制度。公务员考试制度为广大考生搭建了一个公平竞争的平台,使得应试者通过这个平台得到普遍参与的机会,彻底改变了过去以家庭出身、血统、社会背景、关系等为条件的弹性选拔方式,打破了身份、地域等方面的限制,近几年,有相当多的省市开始面向全国招考公务员,2006年国家公务员考试有三分之一的职位面向基层工作经历的考生,还有的省份减轻了家庭困难考生的报考费。2006年国家进一步放宽了公务员体检标准,乙肝病原携带者也可通过公务员体检,这些都说明公务员考试的限制、障碍和歧视逐渐消除,更多的人能够平等地站在同一起跑线上参与竞争,有相当多的优秀人才被选拔进入公务员队伍,使其人尽其才,才尽其用,公务员队伍素质,公务员为民执政的水平得到全面提高。
(四)就业压力的影响
我国高校自1999年以来开始扩招,毕业生人数不断增加,从2001年到2008年的8年间,全国高校毕业生由115万增加到559万,净增444万,平均每年以20%左右的速度增长,毕业生就业难的问题日益突出,虽然政府做出了巨大努力,但由于就业市场存在着供需矛盾等因素,社会就业形势依然十分严峻,在日益加大的就业压力下,相当多的高校毕业生把报考公务员作为就业的重要选择,甚至作为通向就业成功之路的唯一途径。毕业生在公务员考试中站有一定优势,他们具有超常的考试能力,因此在公务员考试成功者中有三分只二是高校毕业生,另外,因为公务员考试费用不高,毕业生中盲目跟风者也大有人在,他们不放过任何可能就业的机会,抱着试试看的心态参加公务员考试,还有一些人因把考上公务员作为唯一的就业途径,出现了屡考屡败,屡败屡战的不正常现象,历时数年损失巨大,丢掉了专业,错过了其他就业机会,损失了大量精力。未来几年,由于毕业生人数仍呈上升趋势,另外,受国际金融危机影响,我国的经济增长速度已经放缓,就业压力会进一步加大,这些不利因素将导致公务员“报考热”这一现象将长期持续。
(五)功利和“官本位”思想的影响
受“官本位”思想的影响,有很多应试者并不认为公务员是人民的公仆,必须具有奉献精神,必须勤政廉政,他们把公务员看成权利和地位的象征,看成积累社会资本的砝码。在公务员报考中有一种现象值得深思,各类岗位的报名人数冷热不均。2008年公务员招考最热的一个职位报名人数高达3574人,2009年这个记录已被打破,职位竞争比最高4000:1,在2008年的公务员报考中经济欠发达地区和偏远地区如广西百色、宁夏、内蒙、新疆等地有近60个职位无人报考,偏远地区的气象、水利、地震、农业等部门的职位一直少有人问津。在公务员开考以来,这种现象已经存在多年。
二、正确认识和对待公务员“报考热”
公务员“报考热”将会使越来越多的优秀人才聚集到政府部门,这将为政府部门注入新鲜血液。随着政府只能的转变,需要建立一支思想素质好、业务能力强、执政水平高的公务员队伍。公务员考试优中选优,才能担当起管理好国家的重任。但换一个角度看,公务员本身不创造财富,是靠纳税人生存,管理国家需要优秀人才,全社会的各行各业都需要优秀人才,如果优秀人才过于集中在政府部门,说明国家机关对优秀人才的吸引力过大,不利于人才资源的优化配置,不利于人才流动到企业、科研机构等第一线单位,可能影响社会的和谐发展,因此,应理性地分析原因,找出科学应对的策略。
(一)加强就业指导,引导人们树立正确的就业观
各级人事部门和各高校应加大就业指导的投入和力度,充分认识到做好就业指导、职业生涯设计对广大毕业生和求职者实现人生目标的重要意义。就业应该通过多方面、多领域、多渠道而实现,都挤上一根“独木桥”,是人才资源的浪费。考生在公务员考试的报考过程中应客观公正地看待自己的能力,要考虑自身素质与公务员要求是否匹配,不是人人都适合做公务员,公务员是国家的公职人员,是人民的公仆,必须勤政廉政,具有无私风险精神,有较强的政治鉴别能力、分析和解决问题的能力、综合协调能力、调查研究和再学习能力。要消除对公务员认识上的误区,公务员不是“铁饭碗”,当上公务员,并不意味着“能进不能出”。早在1993年,《国家公务员暂行条例》颁布施行,就特别设立了辞职辞退制度。近20年来,国外的公务员队伍越来越多地实行聘任制。2008年,我国一些地方已经开始尝试与国际接轨——广东深圳、浙江温州、上海浦东等地已经试行公务员聘任制。2008年6月,中共中央印发了《建立健全惩治和预防腐败体系2008~2012年工作规划》,提出了“建立公务员正常退出机制”。
(二)广开就业渠道,提高毕业生就业率
公务员报考者中毕业生的数量逐年增加,甚至越来越多的硕士、博士生也加入了“国考”大军,这说明,毕业生的就业压力日益加大。要大力发展农村经济,进一步拓宽高校毕业生面向农村、基层就业的渠道,引导和鼓励高校毕业生面向农村、基层、边远地区就业,不仅能够缓解毕业生的就业压力、实现均衡就业,而且能够促进城乡和区域间协调发展;大力发展第三产业,特别是社区服务业,能够提供更多的就业机会;大力发展民营经济,重点扶持中小企业,民营企业已经成为吸纳毕业生的主要力量;还要积极鼓励自谋职业。
(三)完善公务员监督管理机制
由于我国目前公务员管理体制中还存在监督机制不健全等制度性漏洞,使得拥有资源管理和支配权的公务员职位本身具有很强的诱惑力,不少人是抱着特权、经济收益等目的进入公务员队伍的,如果放松了监督,公共权力就可能沦为他们谋取私利的工具。要建立更加广泛的监督网络,加强对公务员行使权利的监督,特别是加强对领导机关和领导干部的监督,应建立健全行使权力的制约机制,建立领导干部家庭财产公示制度,大力推行阳光政务,政府决策必须征求群众意见,接受群众监督。建立以能力与业绩为导向、体现科学发展观和正确政绩观要求、服务对象有效参与评价、适合各级各类机关特点的公务员考核评价指标体系。在一个经济高速发展、人类物质文明和精神文明不断提高的环境里,人们就业谋生的渠道应该是四通八达的,并且各种选择各有长短、利弊。公务员作为其中的一种选择,有职业和收入都相对稳定、握有公共权力的好处,公共权利就必须在严格监督之下运行,不能滥用权力,更不能以权谋私。
(四)完善社会保障体系
我国现有的社会保障体系存在着社会保障水平较低,社会保障面窄、保障内
容不全等问题,存在以城乡分割为主要特征的二元社会保障制度,城乡之间、行业之间存在着较大差距,未建立起覆盖全国的城乡一体化的社会保障制度。很多城镇劳动者和绝大多数的农民被排除在社会保障体系之外,未全面地发挥出其缩小差距、化解矛盾、促进社会公平和实现共享发展成果的作用。从公务员报考热中不难看出,社会保障体系不健全,已经影响到我国的就业环境和人力资源的合理分配。加快完善社会保障体系,提高整个社会成员的社会保障水平,已成为当务之急,只有广泛地对城市劳动者和各种社会群体实行社会保障,使他们享有平等的社会保障权利,才能有效地促进就业,才能保障社会的安全和稳定,如果社会保障这一制约求职者就业的后顾之忧问题得到解决,那么,公务员招考中千军万马走“独木桥”的现象将得以改变,大部分人可以根据实际需要结合个人情况,对自己的职业生涯发展做出科学规划,这将有利于促进人才资源的合理配置,有利于构建社会主义和谐社会。
参考文献