蒸发式冷凝器换热过程仿真及工程应用研究

发布时间：2017-05-12 15:22

  本文关键词：蒸发式冷凝器换热过程仿真及工程应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：从我国当今能源现状来看,能源需求逐年增长且环境污染严重,节能减排已是国家极力倡导的国策之一,具有节能降耗作用的设备备受关注。在暖通制冷领域中蒸发式冷凝器具有节水节能的优点,相对于其他冷凝器换热效果好且应用广泛,因此提高蒸发式冷凝器的换热效率和节能效果是现今的研究重点之一。本文主要围绕蒸发式冷凝器在整个制冷系统中的换热效果和节能情况进行研究,提出了实际工程中对蒸发式冷凝器进行地域选型的思想,为设备设计优化和实际运行效率提供模型支持和节能依据。 本文首先从理论上对蒸发式冷凝器的传热传质理论和换热特性进行分析,介绍其传热系数的计算方法和制冷剂的温降过程,并总结出蒸发式冷凝器的结构参数与换热系数的关系,适当增大间距能提高换热效率。其次通过宏观CFD模拟建立部分非等距盘管的三维物理模型,得出在换热过程中管内制冷剂和换热介质空气与水的瞬态温度分布图,以及所能达到的冷凝温度,分析出华北、东北及西北地区因湿球温度和环境温度低选用逆流蒸发式冷凝器节能效果好；通过微观分子动力学模拟出换热盘管上水的相变过程,得出水蒸发成水蒸气的时间和百分比,运用热量公式计算得出能够达到需求的冷凝温度,得出在华北、东北及西北地区综合考虑湿球温度、耗水量和水质质量等因素,选择此类逆流蒸发式冷凝器能降低系统能耗。最后通过比较不同类型蒸发式冷凝器的特点,以理论分析和仿真结果为基础,提出蒸发式冷凝器的设计及运行要点,并总结出不同地区在受温度、湿度、水质影响下选择合适类型蒸发式冷凝器的原则。结合工程实例黑龙江省尚志某牧场制冷项目的实际工程对蒸发式冷凝器的属地化设计选择原则进行应用分析,主要是从耗能情况和用电量两方面。同时还对实际工程中出现的问题进行分析和总结并提出合理的解决办法,对需求制冷量较小的系统建议采用箱式一体机形式,减少电能消耗和运行阻力。
【关键词】：蒸发式冷凝器 换热 模拟 地域选型
【学位授予单位】：哈尔滨商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-19
• 1.1 课题背景及意义12-13
• 1.2 蒸发式冷凝器和蒸发冷却技术在国内外的研究现状13-17
• 1.2.1 国外蒸发式冷凝器和蒸发冷却技术的研究进展13-15
• 1.2.2 国内蒸发式冷凝器和蒸发冷却技术的研究进展15-17
• 1.2.3 现状分析17
• 1.3 本文的主要目的及研究工作17-19
• 2 蒸发式冷凝器理论分析及结构参数与换热系数关系19-24
• 2.1 蒸发式冷凝器传热传质理论分析19-23
• 2.1.1 蒸发式冷凝器传热传质方程19-20
• 2.1.2 传热系数计算20-22
• 2.1.3 冷凝盘管换热原理22-23
• 2.2 蒸发式冷凝器的结构参数与换热系数的关系23
• 2.3 本章小结23-24
• 3 蒸发式冷凝器的CFD模拟24-29
• 3.1 引言24
• 3.2 控制方程24-25
• 3.3 物理条件和模型设置25-26
• 3.4 模型结果与分析26-28
• 3.5 本章小结28-29
• 4 蒸发式冷凝器中水相变传热分子动力学模拟29-36
• 4.1 引言29
• 4.2 传热的热负荷Q计算方法29-30
• 4.3 MD模拟方法30-32
• 4.3.1 势能模型30-31
• 4.3.2 分子模型31
• 4.3.3 模拟细节31-32
• 4.4 结果分析与讨论32-34
• 4.5 本章小结34-36
• 5 蒸发式冷凝器属地化选择及系统性能与实际问题分析36-51
• 5.1 设备类型及系统比较37-40
• 5.2 蒸发式冷凝器的选择原则40-42
• 5.3 黑龙江省尚志某牧场制冷站冰水制冷系统工程实例42-47
• 5.3.1 系统方案设计42-44
• 5.3.2 设备选型44-45
• 5.3.3 节能经济分析45-46
• 5.3.4 结果分析与讨论46-47
• 5.4 蒸发式冷凝器的实际问题分析47-50
• 5.4.1 结冰问题及结构优化47-49
• 5.4.2 风机出液口结冰问题分析49
• 5.4.3 循环水PH值检测49-50
• 5.5 本章小结50-51
• 6 结论51-53
• 参考文献53-58
• 攻读学位期间发表的学术论文58-59
• 致谢59

【参考文献】

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本文编号：360168