船用海水源热泵机组的动态仿真和能效分析

发布时间：2017-10-15 00:10

  本文关键词：船用海水源热泵机组的动态仿真和能效分析

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【摘要】：能源与人类社会生存发展紧密相关，是国民经济建设的重要基础，现代化生产动力的主要来源，对社会的可持续发展有着重要的影响。 海水具有很强的自平衡能力，并拥有强大的自然的自我恢复能力及高品质的低位能，，不仅是一种绿色能源，更是一种可再生能源，在能源利用方面拥有广阔的市场。船用海水源热泵系统利用海水温度相对稳定的特性，用它作为系统的冷热源，为船舶供热、供冷及生活用水供给必要的能量，是未来解决船舶耗能的重要方案之一。 本文以船用海水源热泵作为研究对象，结合船舶空调的特点，首先对热泵系统进行了设计计算，研究分析了热泵热源的温度变化；然后，运用Cleland模型对制冷剂热力参数进行计算，并以质量守恒定律和能量守恒定律为基础，分别研究分析并建立了热泵系统主要部件的数学模型；最后，利用Simulink软件编写各个模型的仿真程序，通过各个模型之间的关系，继而编写整个热泵机组的仿真程序，设置相关参数，对其夏季制冷工况进行动态仿真，得出仿真结果，分析众多因素对热泵系统性能的影响情况，并且对热泵系统进行了能效分析，为海水源热泵供船舶设计研究提供参考和热泵系统的优化设计奠定理论基础。
【关键词】：船舶 海水源热泵 数学模型 Simulink 能效分析
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.5
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-25
• 1.1 课题研究的背景12-13
• 1.2 船用空调的特点13-14
• 1.3 热泵14-15
• 1.4 海水源热泵空调系统的特点15-16
• 1.5 海水源热泵的分类16-18
• 1.5.1 闭式系统16
• 1.5.2 开式系统16-18
• 1.6 本课题国内、外研究现状与发展趋势18-21
• 1.6.1 国外研究现状18-19
• 1.6.2 国内研究现状19-21
• 1.7 空调装置的仿真技术21-23
• 1.8 课题研究内容与研究方法23-24
• 1.9 本章小结24-25
• 第2章 我国海域海水温度的基本情况25-29
• 2.1 海水的物理特性25-26
• 2.2 海水温度变化情况的研究26-27
• 2.3 热泵热源的选定27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 热泵系统的设计计算29-39
• 3.1 热泵系统热力计算29-30
• 3.2 空调系统设计计算30-33
• 3.2.1 船舶负荷设计计算30-31
• 3.2.2 空调冷媒水系统水力计算31-33
• 3.3 压缩机设计计算33-35
• 3.4 换热器的计算35-38
• 3.4.1 制冷剂侧计算35-37
• 3.4.2 水侧的计算37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 海水源热泵系统动态模型的建立39-53
• 4.1 制冷剂的热力性质39-40
• 4.2 系统部件数学模型的建立40-45
• 4.2.1 压缩机数学模型40-41
• 4.2.2 冷凝器数学模型41-43
• 4.2.3 热力膨胀阀数学模型43
• 4.2.4 蒸发器数学模型43-45
• 4.3 风机盘管的数学模型45-48
• 4.4 舱室温度的数学模型48-50
• 4.5 船用海水源热泵的 COP50
• 4.6 制冷剂的充注量50-52
• 4.7 本章小结52-53
• 第5章 船用海水源热泵系统的动态仿真53-68
• 5.1 仿真软件的介绍53-54
• 5.2 船用海水源热泵系统的动态仿真54-58
• 5.2.1 仿真参数设置54
• 5.2.2 压缩机模型54-55
• 5.2.3 蒸发器模型55
• 5.2.4 冷凝器模型55-56
• 5.2.5 风机盘管模型56-57
• 5.2.6 舱室温度模型57
• 5.2.7 系统模块57-58
• 5.3 系统稳态仿真58-67
• 5.3.1 仿真时间设置58
• 5.3.2 仿真运行分析58-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第6章 船用海水源热泵系统的能效分析68-76
• 6.1 海水源热泵的 COP 值分析68-69
• 6.2 海水源热泵的火用分析69-75
• 6.2.1 火用的概念69-70
• 6.2.2 火用分析计算70-75
• 6.3 本章小结75-76
• 第7章 结论和建议76-78
• 参考文献78-80
• 附录80-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文81-82
• 致谢82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 蒋爽,李震,端木琳,王文桐;海水热泵系统的应用及发展前景[J];节能与环保;2005年10期

2 徐鲁强;朱奇伟;李艳阳;周永昌;;海水源热泵空调系统在大连港大窑湾港区二期工程业务楼的应用[J];港口科技;2008年08期

3 王新北;赵红艳;郗凤明;耿涌;董会娟;刘祚希;;沈阳市再生水源热泵供暖技术的节能减排潜力[J];生态经济;2011年09期

本文编号：1033959