利用船舶余热的潜热回收型喷射式制冷系统研究

发布时间：2017-03-27 14:11

  本文关键词：利用船舶余热的潜热回收型喷射式制冷系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为能源消耗巨头的运输行业,特别是海上运输行业,每年消耗的能源数目是相当可观的,为了提高能源的利用率,可以将船舶余热作为制冷系统热源,这已经越来越受到研究大员们的重视。 喷射式制冷是余热利用制冷很好的选择,它含有较少的运动零部件,具有较长的寿命,应用起来也比较环保。因此,对于船舶余热的再利用,本文提出了潜热回收型喷射式制冷方案,以船舶余热作为潜热回收型喷射式制冷系统的热源,以R600a为制冷工质,充分利用冷凝潜热,对系统进行热力计算以及模拟计算。 本文首先从喷射器制冷理论、实验研究以及应用研究等几个方面综述本课题在国内外的发展状况以及发展前景；然后从能量应用角度、制冷剂选取角度对潜热回收型喷射式制冷装置与传统喷射式制冷装置进行对比,比较其相对与传统型装置的优越性；其次对潜热回收型喷射制冷循环进行了深入的理论分析以及设计计算,确定喷射器能够达到的压缩比从而确定喷射器的个数,以索科洛夫计算方法为依据,对潜热回收型喷射式制冷系统中进行设计,包括喷射器的个数以及具体尺寸,然后根据不同的工况来模拟喷射器的运行状况,确定潜热回收型喷射制冷系统的最佳运行工况,再将设计好的喷射器加工成实物,组装实验台。 本文设计的潜热回收型制冷装置由三个喷射器、发生器、蒸发器以及冷凝器组成。计算数据表明,潜热回收型喷射式制冷装置较传统喷射式制冷装置能够节省28%的加热量,充分利用了船舶主机及冷却水余热,这在船舶节能方面具有很大的研究意义。
【关键词】：余热利用 潜热回收 喷射器制冷 R600a 实验研究
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U664.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 喷射式制冷的研究和应用现状12-20
• 1.2.1 喷射式制冷的理论研究12-15
• 1.2.2 喷射制冷实验研究15-17
• 1.2.3 喷射式制冷的应用研究17-18
• 1.2.4 喷射式制冷系统中制冷剂性能的研究18-20
• 1.3 喷射式制冷系统简介20-22
• 1.3.1 喷射式制冷装置的工作原理20-21
• 1.3.2 喷射式制冷装置热力学分析21-22
• 1.4 本文的主要工作和研究内容22-25
• 第2章 潜热回收型喷射制冷系统优势25-43
• 2.1 潜热回收型喷射式制冷的工作原理25-26
• 2.2 潜热回收型喷射式制冷装置的热力循环计算26-27
• 2.3 潜热回收型与传统型的对比27-37
• 2.3.1 不同工质在潜热回收型与传统型中的对比28-34
• 2.3.2 不同工况潜热回收型与传统型对比34-37
• 2.4 潜热回收型喷射式制冷系统的可行性分析37-41
• 2.5 本章小结41-43
• 第3章 喷射器设计的基本理论及研究43-67
• 3.1 喷射器的结构及工作原理43
• 3.2 喷射器的设计方法43-47
• 3.2.1 经验系数法44
• 3.2.2 经典热力学法44-45
• 3.2.3 气体动力学函数法45-47
• 3.3 喷射器的设计计算47-55
• 3.3.1 喷射系数的计算50-51
• 3.3.2 喷射器可以达到的压缩压力51-52
• 3.3.3 潜热回收型喷射式制冷系统喷射器数量确定52-55
• 3.4 气体喷射器尺寸计算55-66
• 3.4.1 主喷射器的尺寸计算58-61
• 3.4.2 辅助喷射器的尺寸计算61-63
• 3.4.3 增压喷射器的尺寸计算63-66
• 3.5 本章小结66-67
• 第4章 喷射器流场数值模拟67-81
• 4.1 建立模型67-68
• 4.1.1 数值模型67
• 4.1.2 划分网格67-68
• 4.2 求解模型68-70
• 4.2.1 选择求解器68
• 4.2.2 设置边界条件68-69
• 4.2.3 设置物性参数69
• 4.2.4 求解流场69-70
• 4.3 喷射器流场计算结果70-74
• 4.3.1 喷射器内压力场分布70-72
• 4.3.2 喷射器内速度场分布72-73
• 4.3.3 喷射器内温度场分布73-74
• 4.4 工作参数变化对喷射器性能的影响74-80
• 4.5 数值模拟小结80-81
• 第5章 实验研究81-90
• 5.1 实验台主要部件82-87
• 5.1.1 喷射器82-84
• 5.1.2 恒温热源84-85
• 5.1.3 数据采集仪85
• 5.1.4 温度、压力测量设备85-86
• 5.1.5 节流阀86
• 5.1.6 循环泵86
• 5.1.7 流量计选择86-87
• 5.2 调试实验台87-89
• 5.3 本章小结89-90
• 第6章 结论与展望90-92
• 6.1 结论90-91
• 6.2 展望91-92
• 参考文献92-96
• 致谢96

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