基于“空气能”的毛细管网平面辐射空调系统研究

发布时间：2017-05-20 04:15

  本文关键词：基于“空气能”的毛细管网平面辐射空调系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,辐射空调末端设备主要有毛细管网辐射板和冷却顶板。其中毛细管网辐射板广泛应用在工程实际中。然而随着人们对于供暖方式的不断研究,新兴产品逐渐出现在空调市场——毛细管网热泵无水式空调。在空调领域,换热末端的载冷剂有两大类:冷媒水和制冷剂。以水为载冷剂的毛细管网空调系统研究已经比较成熟,本文对以R22为载冷剂的毛细管网热泵无水式空调进行数值模拟和结果分析。在供暖过程中,与采用水做载冷剂的毛细管网空调系统相比无水式毛细管网空调系统的毛细管冷凝器内为制冷剂R22,管路材质为铜管,较难做到可视化实验研究。因此采用实验的手段对制冷剂在管内的流动状态和相变过程进行研究存在较大难度。模拟制冷剂在管内的冷凝过程,对于进一步准确分析毛细管冷凝器的传热性能,有着重大的意义。以毛细管冷凝器为研究对象,运用计算流体力学知识,使用建模软件ICEM建立毛细管冷凝器的物理模型。通过编译和解释R22的的相变传热用户自定义程序(UDF),采用Fluent的混合物模型对毛细管冷凝器进行传热求解,得到了两相分布、压力分布、冷凝效果。以及不同气体流速下冷凝量沿管长的分布,并且分析了参数变化的原因。计算出了管径为5mm的毛细管冷凝器安装的最优间距为7mm、最优流速为2m/s和最优管长为60m。对三种不同制热量的热源机进行实验研究得到在外界环境干球温度为-10℃、0℃、7℃情况下三种不同热源机的COP平均值分别为2.8、3.7和4.2。本文通过对以R22为载冷剂的毛细管冷凝器进行数值模拟和对热源机实验结果分析,为以R22为载冷剂的毛细管空调设计及室内毛细管冷凝器铺设提供了可靠的理论和实验数据。
【关键词】：热能工程 毛细管网 UDF 两相流动 传热 冷凝
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究意义和应用前景10
• 1.2 毛细管网空调简介10-11
• 1.3 国内外研究现状11-13
• 1.3.1 国外毛细管网空调研究现状11-12
• 1.3.2 国内毛细管网空调研究现状12-13
• 1.4 本文主要研究内容13-16
• 第2章 毛细管冷凝器热工性能研究16-24
• 2.1 毛细管冷凝器安装方式和供热特点16
• 2.2 毛细管冷凝器布置形式16-17
• 2.3 毛细管冷凝器传热过程分析17-22
• 2.3.1 毛细管冷凝器向房间供暖的物理模型17
• 2.3.2 模型的简化与假设17-18
• 2.3.3 毛细管冷凝器中制冷剂与管壁之间的换热18-20
• 2.3.4 毛细管冷凝器外壁与抹灰层之间的换热20-21
• 2.3.5 抹灰层表面的传热过程21-22
• 2.4 室内采暖设计温度22
• 2.5 本章小结22-24
• 第3章 毛细管冷凝器的数学模型24-34
• 3.1 利用ICEM对毛细管冷凝器三维建模24
• 3.2 毛细管冷凝器气液两相流动模拟方法24-26
• 3.3 毛细管冷凝器气液两相转化的控制方程26-28
• 3.3.1 混合物模型连续性方程26
• 3.3.2 混合物模型动量方程26-27
• 3.3.3 混合物模型的能量方程27
• 3.3.4 混合物模型的相对滑移速度27-28
• 3.3.5 第二相体积分数方程28
• 3.4 混合物紊流的k -e模型28-29
• 3.5 气液相变模型的控制方程29
• 3.6 通过UDF实现气液相变29-31
• 3.7 混合物方程的离散求解方法31-32
• 3.8 Flue nt求解器设置32-33
• 3.9 本章小结33-34
• 第4章 利用Fluent软件对毛细管冷凝器进行数值模拟34-50
• 4.1 Fluent的网格技术34
• 4.2 利用ICEM CFD对模型进行处理34-36
• 4.2.1 利用ICEM CFD对模型进行边界定义34-35
• 4.2.2 利用ICEM对模型进行文件输出35-36
• 4.3 毛细管冷凝器内部流场模拟36-41
• 4.3.1 导入模型网格36
• 4.3.2 控制方程的选择36
• 4.3.3 材料的设定36
• 4.3.4 边界条件的设定36-41
• 4.3.5 求解器的设定41
• 4.4 模拟结果与分析41-48
• 4.4.1 数值模拟可靠性研究41-43
• 4.4.2 冷凝换热系数随干度变化43
• 4.4.3 压力损失随入.流速的变化43-44
• 4.4.4 毛细管网管内气相体积分数分布44-45
• 4.4.5 毛细管在不同管长下热流密度分析45-48
• 4.5 本章小结48-50
• 第5章 热源机的实验性能和实验结果50-66
• 5.1 热源机测试实验系统介绍50-56
• 5.1.1 实验系统概述与测量精度指标50
• 5.1.2 实验系统结构组成50-51
• 5.1.3 控制系统51-55
• 5.1.4 被测热源机系统配置55-56
• 5.2 实验原理及方法56-63
• 5.2.1 实验原理及意义56
• 5.2.2 实验方法和操作56-60
• 5.2.3 实验数据的处理60-63
• 5.3 实验结果分析63-66
• 结论66-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间所发表的论文72-74
• 致谢74

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄胜全,彭建国;复合式空调系统的设计特点及应用[J];中国建设信息(供热制冷专刊);2002年05期

2 杨方民,李学文;医院空调系统环境的管理[J];制冷与空调(四川);2004年01期

3 王兴富,蒋金生;VRV空调系统技术性能特点及设计、施工中应注意的问题[J];建筑施工;2004年03期

4 ;空调系统中的变容量技术[J];中国建设信息.供热制冷专刊;2004年05期

5 杜立春,陈开作;VRV空调系统的设计及应注意的问题[J];制冷与空调(四川);2005年03期

6 刘晓斌;;浅谈VRV空调系统在工程中的应用[J];建筑工人;2006年06期

7 苏德权;;VRV空调系统的设计与思考[J];应用能源技术;2006年06期

8 李韶华;;经济型多元VRV空调系统的设计与安装[J];四川建材;2006年06期

9 祝立萍;;VRV空调系统与一次回风空调系统方案比较[J];安徽冶金科技职业学院学报;2007年01期

10 张凯;宋巨保;;VRV空调系统设备分类和设计中应注意的问题[J];山西能源与节能;2007年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张际征;张晓燕;;VRV空调系统在工程中应注意的问题[A];土木建筑学术文库(第11卷)[C];2009年

2 张子馨;;空调系统的优化选择[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会资料集[C];2000年

3 张子馨;;空调系统的优化选择[A];江苏省制冷学会第四届年会论文集[C];2000年

4 邵双全;石文星;李先庭;彦启森;;多元变频VRV空调系统原理[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年

5 戎卫国;李永安;张建明;;空调系统热力学分析与节能[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会论文集[C];2006年

6 卢超;徐兆华;;谈空调系统的节能措施[A];河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C];2010年

7 李永安;崔新阳;刘学来;尹纲领;黎福民;徐萌;;毛细管平面辐射空调系统供冷特性的研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年

8 陈慧和;;水冷多联空调系统的设计及应用[A];2009年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[C];2009年

9 曹皇亲;;帅铃Ⅱ空调系统的匹配设计[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年

10 张锐;张旭;;无锡某建筑不同空调系统方案的比较[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 车望;环保空调系统3年后上市[N];中国汽车报;2003年

2 刘传书;温湿度独立调节空调系统应用推广联盟成立[N];科技日报;2007年

3 本报驻上海记者 邬国明　王建刚 通讯员 吴天寅;空调系统的节能运用[N];中华建筑报;2012年

4 特约记者 赵春林;节能环保供暖空调系统进驻喀什[N];喀什日报(汉);2008年

5 本报驻上海记者 邬国明　王一淼 通讯员 吴天寅;空调系统的节能运用[N];中华建筑报;2011年

6 宋绍彩;优化空调系统 力促建筑节能[N];政府采购信息报;2008年

7 本报记者 黄穗诚邋通讯员 张浩东;VAV空调通风系统安装成功[N];广东建设报;2008年

8 李寿武;杨亚军;心中的春天[N];中国航空报;2002年

9 尤顺义;建筑节能大势所趋 空调系统优化成关键[N];中国电子报;2008年

10 海燕;日本新型办公楼空调系统开发成功[N];建筑报;2000年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 白建波;测试室空调系统自适应控制的研究[D];东南大学;2006年

2 范波;基于能流分析的空调系统运行和控制水平评估方法研究[D];上海交通大学;2014年

3 孙洲阳;基于智能方法的蒸发型空调系统性能实验与优选研究[D];天津大学;2003年

4 项敬岩;基于及热经济学的供热空调系统分析与评价研究[D];天津大学;2012年

5 张小芬;卷烟厂空调系统负荷特性及新型中央空调系统研究[D];东华大学;2012年

6 周宴平;变频多联空调系统的能耗分析和实验研究[D];上海交通大学;2008年

7 刘学来;毛细管格栅空调系统的动态仿真与实验研究[D];中国石油大学;2011年

8 胡晓微;新型干式工业空调系统的研究[D];天津大学;2014年

9 丁静;开式吸附式除湿轮空调系统的模拟与实验研究[D];华南理工大学;1996年

10 李洪欣;全空气集中空调新系统模式研究[D];同济大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 常小坡;大客车空调系统流体噪声模拟及优化[D];集美大学;2015年

2 夏小倩;湿热地区热湿独立控制复合空调系统应用研究[D];湖南工业大学;2015年

3 赵倩;医院空调系统的能耗分析及冷热源设计研究[D];河北工程大学;2015年

4 田丹丹;毛细管平面辐射空调系统拓展分析与应用研究[D];山东建筑大学;2015年

5 王真寅;波音737飞机空调系统与故障排除方法研究[D];郑州大学;2015年

6 孙晓春;CRH3型高速列车空调系统的温湿度控制[D];大连交通大学;2015年

7 胡安都(MEN Chenqiong);毛细管网辐射空调系统在大学宿舍中应用的可行性探讨[D];西安建筑科技大学;2015年

8 任梅;辐射空调系统的热湿环境与运行分析[D];河北工程大学;2015年

9 尤天宇;VRF及VAV复合空调系统的优化控制及实验研究[D];上海交通大学;2015年

10 徐培t

本文编号：380655