本文關(guān)鍵詞：氣體水合物蓄冷槽優(yōu)化設(shè)計與其空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟性分析

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【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,我國電力的供需矛盾越來越嚴重,在這種情況下,蓄冷空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用不但可以實現(xiàn)移峰填谷,平衡用電負荷,而且還可以給電網(wǎng)的安全運行提供一定的保障。在蓄冷空調(diào)技術(shù)中,氣體水合物蓄冷技術(shù)被認為是目前最具潛力的蓄冷技術(shù)之一。與其他空調(diào)系統(tǒng)相比,它有很多優(yōu)異之處,其相變溫度在5℃~12℃之間,可以與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合而不影響制冷機組的工作效率;蓄冷介質(zhì)的相變潛熱大,與冰差不多;在工作過程中,其換熱性能好;長期使用不會老化等等。由此可見,對氣體水合物蓄冷技術(shù)進行研究并使其推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。蓄冷槽是蓄冷系統(tǒng)的主要核心部件,增強蓄冷槽的傳熱有助于提高整個系統(tǒng)傳熱效率,因此對其進行優(yōu)化研究,提高其傳熱性能是十分必要的。本文主要針對氣體水合物蓄冷系統(tǒng)的蓄冷槽內(nèi)換熱性能進行研究,運用fluent軟件模擬蓄冷槽內(nèi)的溫度場分布以及相變界面分布并畫出其曲線圖,對蓄冷槽蓄冷過程各影響因素進行詳細的分析,主要得出以下結(jié)論:(1)通過假設(shè)一定的模擬條件,建立了蓄冷槽內(nèi)九管管束三維模型。由于蓄冷槽傳熱過程中有很多影響因素,所以選擇固定其他變量僅改變一個變量,通過觀察變量的變化對蓄冷槽的影響得出最優(yōu)條件。本文研究的影響因素包括盤管布置形式(順排、叉排)、盤管管間距、U形管管徑、載冷劑入口溫度、蓄冷槽內(nèi)初始溫度。通過模擬結(jié)果得出以下結(jié)論:l)管間距是影響蓄冷槽傳熱的一個重要因素,管間距越大越有利于提高傳熱效率;并且管間距對兩種盤管的不同布置方式影響是一樣的;2)在蓄冷第二階段時,順排布置時蓄冷槽溫度下降比叉排布置時稍快;蓄冷過程中,順排布置方式時蓄冷槽內(nèi)溫度場分布優(yōu)于叉排,所以順排布置方式更優(yōu)于叉排布置方式;3)載冷劑的入口溫度是影響容器內(nèi)盤管傳熱效率的一個重要因素,載冷劑入口溫度越低,蓄冷槽內(nèi)溫度下降的就越快,蓄冷槽內(nèi)蓄冷完成所需時間越少;4)盤管管徑是影響容器內(nèi)盤管傳熱效率的一個重要因素,盤管管徑越大,蓄冷進行的越快,蓄冷槽內(nèi)溫度場愈趨均勻;5)蓄冷槽內(nèi)蓄冷劑的初始溫度對蓄冷槽的蓄冷過程傳熱性能影響較小,所以蓄冷槽的初始溫度對蓄冷完成的時間影響不大。(2)本文建立了氣體水合物蓄冷系統(tǒng)經(jīng)濟性分析模型,并利用其評價指標(壽命周期費用)比較氣體水合物蓄冷、冰蓄冷和常規(guī)空調(diào)這三種系統(tǒng)的經(jīng)濟性,得出氣體水合物蓄冷系統(tǒng)的經(jīng)濟性最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：氣體水合物蓄冷 蓄冷槽 傳熱效率
【學位授予單位】：沈陽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU831
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.1.1 課題研究的社會背景11
• 1.1.2 應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)的意義11-12
• 1.2 蓄冷系統(tǒng)分類12-14
• 1.3 當前蓄冷技術(shù)研究的熱點及展望14-16
• 1.4 氣體水合物蓄冷技術(shù)發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀16-17
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 相變傳熱的基本理論19-25
• 2.1 相變傳熱中的主要數(shù)學模型19-22
• 2.1.1 溫度法模型19-21
• 2.1.2 焓法模型21-22
• 2.2 相變傳熱的分析求解方法22-23
• 2.2.1 有限差分法22-23
• 2.2.2 有限元法23
• 2.3 本章小結(jié)23-25
• 第三章 蓄冷槽模型的建立與傳熱分析25-33
• 3.1 概述25
• 3.2 傳熱過程的理論分析25-26
• 3.2.1 蓄冷機理25
• 3.2.2 蓄冷過程的傳熱分析25-26
• 3.3 傳熱過程的數(shù)值計算26-28
• 3.4 氣體水合物蓄冷槽物理模型的建立28-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 第四章 蓄冷槽蓄冷過程影響因素分析33-73
• 4.1 順排時管間距對傳熱效果的影響33-42
• 4.2 叉排時管間距對傳熱效果的影響42-50
• 4.3 盤管的布置形式對傳熱效果的影響50-51
• 4.4 順排時載冷劑溫度對傳熱效果的影響51-58
• 4.5 順排時管徑對傳熱效果的影響58-65
• 4.6 順排時蓄冷槽的初始溫度對傳熱效果的影響65-71
• 4.7 本章小結(jié)71-73
• 第五章 氣體水合物蓄冷空調(diào)的經(jīng)濟性分析73-83
• 5.1 氣體水合物蓄冷空調(diào)的經(jīng)濟效益73-74
• 5.1.1 氣體水合物蓄冷空調(diào)的社會經(jīng)濟效益73
• 5.1.2 氣體水合物蓄冷空調(diào)用戶經(jīng)濟效益73-74
• 5.2 氣體水合物蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟評價方法74-76
• 5.2.1 氣體水合物蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的靜態(tài)經(jīng)濟評價法74-75
• 5.2.2 氣體水合物蓄冷空調(diào)動態(tài)的經(jīng)濟評價方法75-76
• 5.3 氣體水合物蓄冷空調(diào)的經(jīng)濟分析數(shù)學模型76-78
• 5.3.1 壽命周期費用指標76
• 5.3.2 系統(tǒng)初投資76-77
• 5.3.3 運行費用77-78
• 5.4 工程實例分析78-80
• 5.4.1 制冷機組容量與蓄冷率的關(guān)系79
• 5.4.2 初投資，，運行費用與蓄冷率的關(guān)系79-80
• 5.5 三種空調(diào)方案的經(jīng)濟比較80-81
• 5.6 本章小結(jié)81-83
• 第六章 結(jié)論83-85
• 6.1 結(jié)論83-84
• 6.2 今后研究工作展望84-85
• 參考文獻85-89
• 作者簡介89
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文89-91
• 致謝91-92

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本文編號：902859