氨水吸收式制冷實(shí)驗(yàn)與仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-25 13:37
隨著節(jié)能減排政策的實(shí)施和氟利昂類制冷劑的禁用,吸收式制冷機(jī)組的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來。該制冷機(jī)組可以吸收煙氣余熱等低品位能源來進(jìn)行制冷,提高能源利用率。此外,制冷工質(zhì)對(duì)具有綠色和無污染的優(yōu)點(diǎn)。在各類吸收式制冷機(jī)組中,氨水制冷機(jī)組的制冷溫度可達(dá)到-60°C,但該機(jī)組具有設(shè)備繁雜、占地面積大和COP低的缺點(diǎn),如何克服這些缺點(diǎn)成為亟待解決的問題。本文首先對(duì)Schulz氨水體系狀態(tài)方程進(jìn)行求解,并利用Matlab軟件進(jìn)行編程。該程序可計(jì)算氨水體系的狀態(tài)參數(shù)(熵、焓、比容)和相平衡狀態(tài)的參數(shù)。根據(jù)不同的求解條件,共編寫出11種計(jì)算程序,并將程序編寫為計(jì)算界面,便于快速計(jì)算不同狀態(tài)的氨水體系狀態(tài)參數(shù)。研究表明程序計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確,為建立精餾塔模型和制冷系統(tǒng)模型奠定基礎(chǔ)。根據(jù)精餾原理,并引入氣相塔板效率EMV,建立非平衡級(jí)精餾塔數(shù)學(xué)模型。考慮精餾效果對(duì)整個(gè)制冷循環(huán)的影響,將精餾塔計(jì)算程序編入氨水吸收式制冷系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型之中。該制冷系統(tǒng)模型用于計(jì)算各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)、設(shè)備熱負(fù)荷和COP(ECOP),并與3kW制冷量的單級(jí)氨水吸收制冷系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。從能量的“數(shù)量”和“質(zhì)量”兩方面,闡述了冷卻水溫度、制...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氨水吸收式制冷循環(huán)流程圖
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文13表2-2氨水體系狀態(tài)參數(shù)計(jì)算程序Table2-2Calculationprogramforstateparametersofammonia-watersystem程序名稱輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)功能種類T_NH3pT由氨的壓力計(jì)算氨的溫度純組分P_NH3Tp由氨的溫度計(jì)算氨的壓力T_H2OpT由水的壓力計(jì)算水的溫度P_H2OTp由水的溫度計(jì)算水的壓力LIQT、p、xhl、sl、vl由溫度、壓力和x求液相的焓、熵、比容純組分/混GAST、p、yhg、sg、vg合物由溫度、壓力和y求氣相的焓、熵、比容XYT、px、y由相平衡時(shí)溫度和壓力求x、y混合物TYp、xT、y由相平衡時(shí)壓力和x求溫度和yPYT、xp、y由相平衡時(shí)溫度和x求壓力和yTXp、yT、x由相平衡時(shí)壓力和y求溫度和xPXT、yp、x由相平衡時(shí)溫度和y求壓力和x注:為了便于驗(yàn)證和統(tǒng)一單位,x和y為氨在液相和氣相質(zhì)量分?jǐn)?shù),在計(jì)算中注意轉(zhuǎn)換單位。圖2-1計(jì)算程序界面Fig.2-1Calculationprograminterface
氨水吸收式制冷實(shí)驗(yàn)與仿真研究14圖2-2純組分和混合物的狀態(tài)參數(shù)計(jì)算流程Fig.2-2Calculationflowchartofstateparametersofpurecomponentsandmixtures2.3.2計(jì)算結(jié)果對(duì)比及分析本文將純氨和氨水溶液的狀態(tài)參數(shù)計(jì)算值與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[41,42]進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)計(jì)算得出的基準(zhǔn)值(0°C時(shí)的狀態(tài)參數(shù))與文獻(xiàn)中的基準(zhǔn)值不一樣,并對(duì)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行修正。表2-3所得的數(shù)值進(jìn)行了同步修正,液相焓值加180.35,氣相焓值加177.21,液相熵值加1.43,氣相熵值加1.41。表2-3結(jié)果表明,在-30°C~40°C范圍內(nèi),純氨的飽和壓力的最大絕對(duì)誤差為0.0017MPa,最大相對(duì)誤差為1.03%。液相和氣相焓值的最大絕對(duì)誤差為0.27kJ/kg和1.4kJ/kg,其最大相對(duì)誤差為0.54%和0.10%。液相和氣相熵值的最大絕對(duì)誤差為0.002kJ/(kgK)和0.015kJ/(kgK),其最大相對(duì)誤差1.25%和0.28%。液相和氣相比容的最大絕對(duì)誤差為0.16×10-4m3/kg和0.011m3/kg,最大相對(duì)誤差為0.93%和1.18%。以上表明該程序可準(zhǔn)確計(jì)算純氨的狀態(tài)參數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于鑭鍶錳氧化物基陰極的中溫固體氧化物燃料電池的性能優(yōu)化研究[J]. 王敏,于吉,趙爽,田寧. 可再生能源. 2020(03)
[2]PEMFC性能研究與仿真[J]. 熊樹生,吳占寬,吳潤澤,章曉軒. 現(xiàn)代機(jī)械. 2019(06)
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[5]氨水吸收式制冷系統(tǒng)中精餾塔性能模擬與分析[J]. 劉騰,杜塏,魯潔明,陳謝磊. 制冷技術(shù). 2016(04)
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[7]熱電比對(duì)天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能性影響[J]. 劉胤. 民營科技. 2014(09)
[8]2種精餾塔對(duì)氨水吸收式制冷機(jī)性能的影響[J]. 翁晶凱,柳建華,張良,陸至羚,張瑞. 化學(xué)工程. 2014(06)
[9]低品位余熱氨水吸收式制冷機(jī)理論與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳光,董璐,鄭鑫,李智虎. 低溫與超導(dǎo). 2014(04)
[10]氨水吸收式制冷機(jī)精餾過程液泛工況實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周日海,柳建華,張良,陳小磚. 低溫與超導(dǎo). 2012(03)
碩士論文
[1]增壓型三效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的性能研究[D]. 胡磊.東南大學(xué) 2018
[2]氨精餾純度影響因素及其對(duì)氨水吸收式制冷系統(tǒng)影響的研究[D]. 孫淑娟.東南大學(xué) 2018
[3]基于SOFC/氨吸收式制冷機(jī)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的特性仿真研究[D]. 袁超.山東大學(xué) 2018
[4]高效氨水吸收式制冷系統(tǒng)的理論研究及應(yīng)用[D]. 劉進(jìn)陽.廣西大學(xué) 2017
[5]磷酸燃料電池-吸收式制冷機(jī)混合系統(tǒng)性能分析與生態(tài)學(xué)優(yōu)化[D]. 殷書林.東華大學(xué) 2017
[6]磷酸燃料電池與吸收式制冷機(jī)復(fù)合系統(tǒng)性能優(yōu)化分析[D]. 孔德盟.東華大學(xué) 2017
[7]氨水吸收式制冷精餾塔模擬計(jì)算與動(dòng)態(tài)分析[D]. 劉騰.東南大學(xué) 2016
[8]氨水吸收式制冷系統(tǒng)的模擬[D]. 李奕辰.重慶大學(xué) 2016
[9]高溫質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)驗(yàn)和啟動(dòng)仿真研究[D]. 黃浩.天津大學(xué) 2016
[10]工業(yè)余熱氨水吸收式制冷系統(tǒng)仿真優(yōu)化[D]. 栗鵬飛.陜西理工學(xué)院 2015
本文編號(hào):3518250
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氨水吸收式制冷循環(huán)流程圖
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文13表2-2氨水體系狀態(tài)參數(shù)計(jì)算程序Table2-2Calculationprogramforstateparametersofammonia-watersystem程序名稱輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)功能種類T_NH3pT由氨的壓力計(jì)算氨的溫度純組分P_NH3Tp由氨的溫度計(jì)算氨的壓力T_H2OpT由水的壓力計(jì)算水的溫度P_H2OTp由水的溫度計(jì)算水的壓力LIQT、p、xhl、sl、vl由溫度、壓力和x求液相的焓、熵、比容純組分/混GAST、p、yhg、sg、vg合物由溫度、壓力和y求氣相的焓、熵、比容XYT、px、y由相平衡時(shí)溫度和壓力求x、y混合物TYp、xT、y由相平衡時(shí)壓力和x求溫度和yPYT、xp、y由相平衡時(shí)溫度和x求壓力和yTXp、yT、x由相平衡時(shí)壓力和y求溫度和xPXT、yp、x由相平衡時(shí)溫度和y求壓力和x注:為了便于驗(yàn)證和統(tǒng)一單位,x和y為氨在液相和氣相質(zhì)量分?jǐn)?shù),在計(jì)算中注意轉(zhuǎn)換單位。圖2-1計(jì)算程序界面Fig.2-1Calculationprograminterface
氨水吸收式制冷實(shí)驗(yàn)與仿真研究14圖2-2純組分和混合物的狀態(tài)參數(shù)計(jì)算流程Fig.2-2Calculationflowchartofstateparametersofpurecomponentsandmixtures2.3.2計(jì)算結(jié)果對(duì)比及分析本文將純氨和氨水溶液的狀態(tài)參數(shù)計(jì)算值與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[41,42]進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)計(jì)算得出的基準(zhǔn)值(0°C時(shí)的狀態(tài)參數(shù))與文獻(xiàn)中的基準(zhǔn)值不一樣,并對(duì)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行修正。表2-3所得的數(shù)值進(jìn)行了同步修正,液相焓值加180.35,氣相焓值加177.21,液相熵值加1.43,氣相熵值加1.41。表2-3結(jié)果表明,在-30°C~40°C范圍內(nèi),純氨的飽和壓力的最大絕對(duì)誤差為0.0017MPa,最大相對(duì)誤差為1.03%。液相和氣相焓值的最大絕對(duì)誤差為0.27kJ/kg和1.4kJ/kg,其最大相對(duì)誤差為0.54%和0.10%。液相和氣相熵值的最大絕對(duì)誤差為0.002kJ/(kgK)和0.015kJ/(kgK),其最大相對(duì)誤差1.25%和0.28%。液相和氣相比容的最大絕對(duì)誤差為0.16×10-4m3/kg和0.011m3/kg,最大相對(duì)誤差為0.93%和1.18%。以上表明該程序可準(zhǔn)確計(jì)算純氨的狀態(tài)參數(shù)。
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期刊論文
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[2]氨精餾純度影響因素及其對(duì)氨水吸收式制冷系統(tǒng)影響的研究[D]. 孫淑娟.東南大學(xué) 2018
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[5]磷酸燃料電池-吸收式制冷機(jī)混合系統(tǒng)性能分析與生態(tài)學(xué)優(yōu)化[D]. 殷書林.東華大學(xué) 2017
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[7]氨水吸收式制冷精餾塔模擬計(jì)算與動(dòng)態(tài)分析[D]. 劉騰.東南大學(xué) 2016
[8]氨水吸收式制冷系統(tǒng)的模擬[D]. 李奕辰.重慶大學(xué) 2016
[9]高溫質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)驗(yàn)和啟動(dòng)仿真研究[D]. 黃浩.天津大學(xué) 2016
[10]工業(yè)余熱氨水吸收式制冷系統(tǒng)仿真優(yōu)化[D]. 栗鵬飛.陜西理工學(xué)院 2015
本文編號(hào):3518250
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