大温差变风量送风技术在舰船空调系统上的应用研究

发布时间：2017-07-31 14:31

  本文关键词：大温差变风量送风技术在舰船空调系统上的应用研究

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【摘要】：近些年，国际海事组织不断推出了新规范和新标准，中国的船舶行业要适当地符合国际造船新标准，所以我们要在技术方面大量选用节能环保的动力系统和能够降低舰船重量的设备，还要从生活和操作方面改善船用生活和工作环境，于是本文提出了的关于舰船空调节能和舱室环境舒适性的综合性课题研究。 本文以节能和热舒适性为研究目标，通过对空调系统设计参数的优化、末端装置的选用、气流组织的改进、和温湿独立控制技术的应用研究为线索，提出了大温差变风量送风和温湿独立处理辅助技术（转轮除湿技术）相结合的复合型空调系统。在系统可行性研究方面，将该系统与目前的传统定量空调系统进行对比分析，得出了该复合型空调系统降低了系统能耗，提高了空调降温除湿的调节和控制能力，，而且由于减少空调送风系统送风量和制冷系统的送水量，进而设备及管道的大小也随之减小了而且还降低了空调风机噪声。所以，该空调系统不仅能在舰船中应用，而且该系统技术满足了新的标准和规范要求。在舱室热舒适性研究方面，运用CFD软件仿真模拟了舱室在不同送风温差下温度场和速度场的流场分布情况，同时模拟了舱室在不同送风温差不同风量下的流场分布，并对不同工况进行了分析对比。结果表明，当送风量为100%送风时，15℃露点送风的舱室舒适性最好，而5℃、7℃大温差低温送风的舱室舒适性因送风温度过低、风速过大，使舱室有冷风下垂和较强的吹风感。当送风量为70%送风时，7℃露点送风的舱室舒适性最好。当送风量为50%送风时，5℃露点送风的舱室舒适性最好，由于送风速度较小，不会造成人员吹风感。因此，适当条件的大温差送风技术在舰船空调系统能达到满意的效果。
【关键词】：舰船 大温差送风 变风量 热舒适性 数值模拟
【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】：U664.86
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 大温差变风量送风空调系统的提出13-16
• 1.1.1 当前舰船的能耗现状13
• 1.1.2 当前舰船空调系统中存在的问题13-15
• 1.1.3 舰船空调的发展趋势15-16
• 1.1.4 大温差送风与温湿独立控制空调系统16
• 1.2 大温差送风技术研究现状及应用情况16-20
• 1.3 论文研究的内容和方法20-21
• 第2章 大温差送风空调系统的设计21-31
• 2.1 大温差变风量送风空调系统简介21-25
• 2.1.1 大温差送风技术21
• 2.1.2 绿色造船计划促使大温差送风技术的提出21-22
• 2.1.3 需要解决的问题22-23
• 2.1.4 变风量控制技术23
• 2.1.5 温湿独立处理辅助技术23-25
• 2.2 舰船大温差变风量送风系统的优势25-26
• 2.3 大温差复合空调系统原理及基本设计26-28
• 2.4 船舶空调系统机组优化28
• 2.5 节能效果和经济性分析28-29
• 2.6 本章小结29-31
• 第3章 大温差变风量送风空调系统末端的选择31-39
• 3.1 变风量空调系统末端在建筑中的应用31
• 3.2 舰船 VAV 末端装置需具备的性能31
• 3.3 舰船 VAV 末端装置31-32
• 3.4 用于舰船大温差送风系统的末端形式32-37
• 3.4.1 大温差低温送风混合箱33-34
• 3.4.2 大温差低温送风散流器34-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 数值模拟计算方法及验证39-47
• 4.1 CFD 数值模拟方法39-42
• 4.1.1 数值计算采用的基本控制方程组39-41
• 4.1.2 室内空气流动湍流模型的选取41-42
• 4.1.3 控制方程的离散42
• 4.2 求解离散方程的 SIMPLE 算法42-43
• 4.3 计算方法验证43-44
• 4.4 大温差送风的热舒适性分析44-46
• 4.5 本章小结46-47
• 第5章 舰船典型舱室空调送风数值模拟47-63
• 5.1 舱室模型的建立47-48
• 5.1.1 空调舱室模型的建立47
• 5.1.2 模拟网格的生成47-48
• 5.1.3 室内设计参数48
• 5.2 空调舱室内的负荷计算48-51
• 5.2.1 舱室传入热量49
• 5.2.2 人体热量49
• 5.2.3 照明热量49-50
• 5.2.4 舱室得热量50
• 5.2.5 舱室送风量的确定50-51
• 5.3 舱室物理模型简化和边界条件确定51-52
• 5.4 模拟工况的确定52
• 5.5 基本工况模拟结果与分析52-55
• 5.5.1 温度场模拟结果与分析52-54
• 5.5.2 速度场模拟结果及分析54-55
• 5.6 大温差低温送风流场模拟分析55-61
• 5.6.1 露点送风温度为 7℃温度场模拟56-57
• 5.6.2 露点送风温度为 7℃速度场模拟57-58
• 5.6.3 露点送风温度为 5℃温度场模拟58-60
• 5.6.4 露点送风温度为 5℃速度场模拟60-61
• 5.7 对比分析61-62
• 5.8 本章小结62-63
• 第6章 风量变化的数值模拟63-81
• 6.1 工况介绍63
• 6.2 70%送风量的模拟结果与分析63-71
• 6.2.1 温度场模拟结果和分析63-67
• 6.2.2 速度场模拟结果及分析67-71
• 6.3 50%送风量的模拟结果与分析71-77
• 6.3.1 温度场模拟结果和分析71-74
• 6.3.2 速度场模拟结果及分析74-77
• 6.4 大温差送风舒适性评价分析77-79
• 6.5 本章小结79-81
• 第7章 总结与展望81-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间发表的论文87-89
• 致谢89

【参考文献】

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本文编号：599647