本文關(guān)鍵詞：頂排管性能測試實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：頂排管作為冷凍冷藏庫內(nèi)常用的冷卻設(shè)備之一,在冷庫降溫過程中具有諸多優(yōu)勢。但其自然對流換熱過程的復(fù)雜性,整個(gè)換熱過程包括導(dǎo)熱、對流以及輻射三種形式,導(dǎo)致對自然對流條件下的冷卻排管理論分析求解比較困難。目前,對頂排管的設(shè)計(jì)選型計(jì)算換熱系數(shù)一般都是采用一些經(jīng)驗(yàn)值,或按相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范確定。這些方法給出的換熱系數(shù)不能滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求,因此有必要對其進(jìn)行深入的研究。本文通過參照冷風(fēng)機(jī)性能測試的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),深入分析相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),完成頂排管蒸發(fā)器性能實(shí)驗(yàn)的初步設(shè)計(jì)。首先對冷庫維護(hù)結(jié)構(gòu)的漏熱量進(jìn)行了測試,得出冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)的真實(shí)換熱系數(shù),再利用該值對頂排管進(jìn)行制冷工況下的性能測試。然后對頂排管制冷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)工況主要包括:庫溫為-10℃、-18℃、-25℃和-30℃,同時(shí)控制頂排管的蒸發(fā)溫度與庫內(nèi)環(huán)境溫度之間的溫差?t分別為10℃、7℃和5℃,總共12個(gè)制冷工況,利用空氣側(cè)熱平衡法和制冷劑側(cè)焓差法準(zhǔn)確測出不同工況下頂排管的實(shí)際制冷量。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)工況對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析可得出以下結(jié)論:(1)對自然對流條件下,冷庫內(nèi)溫度分布均勻性與波動(dòng)性的分析發(fā)現(xiàn),無論是在升溫或降溫過程中,當(dāng)庫內(nèi)溫度達(dá)到穩(wěn)定的情況下,庫內(nèi)各溫度測點(diǎn)的波動(dòng)不大,即每一測點(diǎn)的溫度波動(dòng)幅度均在0.3℃以內(nèi);對制冷工況下各位置布點(diǎn)溫度的分析發(fā)現(xiàn),對于電加熱布置不均勻時(shí),庫內(nèi)各位置溫度測點(diǎn)存在一定的溫差,但該溫差值相對小,同時(shí)在庫內(nèi)同一位置不同高度方向上也會(huì)出現(xiàn)一定的小溫差,且該小溫差為自下至上溫度逐漸降低。(2)應(yīng)用制冷劑焓差法與空氣側(cè)熱平衡法計(jì)算頂排管的制冷量,這兩種方法所得到的制冷量存在一定的差值,且用焓差法計(jì)算得到的制冷量均要大于用空氣側(cè)熱平衡法所測得值,但其差值均在12%以內(nèi),并且制冷量均隨著溫差的增大而增大。(3)對比各工況下?lián)Q熱系數(shù)的變化情況發(fā)現(xiàn),隨著傳熱溫差的增大其傳熱系數(shù)K均有上升的趨勢,但其值變化均非常小,變化范圍在0.3W/m2·K以內(nèi);并且發(fā)現(xiàn)傳熱系數(shù)K最大的工況出現(xiàn)在庫溫-25℃?zhèn)鳠釡夭顬?0℃時(shí),而傳熱系數(shù)K最小的工況為庫溫-30℃?zhèn)鳠釡夭顬?℃時(shí)。(4)通過對比分析實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算的傳熱系數(shù)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)與理論基本吻合,均出現(xiàn)在相同的庫溫環(huán)境下,傳熱系數(shù)隨傳熱溫差的增加而增加,并從整體分析發(fā)現(xiàn)假設(shè)模型2與實(shí)驗(yàn)誤差不大,且具有較好的吻合性。
【關(guān)鍵詞】：頂排管 自然對流 對流換熱系數(shù) 輻射換熱系數(shù) 漏熱量
【學(xué)位授予單位】：天津商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB657.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 前言10-18
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 冷凍冷藏庫的發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.1 國外冷凍冷藏庫的發(fā)展概況11-12
• 1.2.2 國內(nèi)冷凍冷藏庫的發(fā)展概況12
• 1.3 排管型蒸發(fā)器在冷庫中的應(yīng)用12-13
• 1.4 國內(nèi)外自然對流換熱研究的概述13-16
• 1.4.1 翅片管在自然對流情況下傳熱特性的研究13-16
• 1.4.2 冷庫內(nèi)溫度場與流場分布特性的研究16
• 1.5 本課題研究的內(nèi)容16-18
• 第二章 頂排管蒸發(fā)器換熱過程的理論分析18-32
• 2.1 頂排管傳熱熱阻的理論分析18-19
• 2.2 自然對流頂排管換熱系數(shù)的影響因素19-20
• 2.3 頂排管換熱過程的理論分析20-26
• 2.3.1 頂排管自然對流換熱系數(shù)的計(jì)算22-25
• 2.3.1.1 空氣側(cè)各參數(shù)的計(jì)算22-23
• 2.3.1.2 對流換熱系數(shù)的計(jì)算23-24
• 2.3.1.3 制冷劑側(cè)各參數(shù)的查找計(jì)算24-25
• 2.3.2 頂排管輻射換熱系數(shù)25-26
• 2.4 頂排管總換熱系數(shù)在兩種假設(shè)條件下的理論計(jì)算26-29
• 2.4.1 假設(shè)把豎翅片管考慮成豎直平板的換熱形式27-28
• 2.4.2 假設(shè)考慮成兩豎直平壁與一橫管形式的加權(quán)平均28-29
• 2.5 模型的計(jì)算分析29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 第三章 頂排管換熱性能實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法32-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置介紹32-38
• 3.2.1 冷凝壓縮機(jī)組34
• 3.2.2 制冷劑R404A34
• 3.2.3 電氣控制系統(tǒng)34-36
• 3.2.4 頂排管蒸發(fā)器36
• 3.2.5 冷庫圍護(hù)結(jié)構(gòu)36
• 3.2.6 其它輔助部件及設(shè)備36-38
• 3.2.6.1 蒸發(fā)器出口的調(diào)節(jié)閥36-37
• 3.2.6.2 電加熱輔助設(shè)備37-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)儀器38-40
• 3.4 測量方法40-41
• 3.4.1 溫度數(shù)據(jù)采集40
• 3.4.2 功率測量40-41
• 3.4.3 流量計(jì)41
• 3.4.4 壓力表41
• 3.5 實(shí)驗(yàn)步驟41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 頂排管換熱性能實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)誤差分析43-51
• 4.1 頂排管性能測試試驗(yàn)工況43
• 4.2 頂排管制冷量的測試方法43-46
• 4.2.1 制冷劑側(cè)焓差法44
• 4.2.2 空氣側(cè)熱平衡法44-46
• 4.2.3 頂排管換熱性能實(shí)驗(yàn)所需測量的參數(shù)46
• 4.3 數(shù)據(jù)處理方法46-48
• 4.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析48-50
• 4.4.1 測量設(shè)備本身產(chǎn)生的誤差49
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)條件影響所產(chǎn)生的誤差49-50
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理所產(chǎn)生的誤差50
• 4.5 本章小節(jié)50-51
• 第五章 頂排管性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-64
• 5.1 冷庫漏熱量的實(shí)驗(yàn)研究51-54
• 5.1.1 庫壁漏熱均勻性分析51-52
• 5.1.2 庫壁傳熱系數(shù)的計(jì)算52-54
• 5.2 庫內(nèi)溫度波動(dòng)與均勻性分析54-56
• 5.2.1 庫內(nèi)、外測點(diǎn)溫度波動(dòng)性分析54-55
• 5.2.2 庫內(nèi)溫度均勻性分析55-56
• 5.3 制冷劑在頂排管內(nèi)蒸發(fā)過程的分析56-59
• 5.3.1 不同蒸發(fā)溫度下頂排管各管段的溫度分布56-57
• 5.3.2 不同蒸發(fā)溫度下頂排管基管與翅片的溫差變化情況57-59
• 5.4 兩種計(jì)算頂排管制冷量的方法分析59-60
• 5.5 不同工況下的傳熱系數(shù)60-62
• 5.5.1 庫溫相同，不同傳熱溫差對頂排管傳熱系數(shù)的影響60-61
• 5.5.2 傳熱溫差相同，不同庫溫對頂排管傳熱系數(shù)的影響61-62
• 5.6 頂排管傳熱系數(shù)的理論值與實(shí)驗(yàn)值對比分析62-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文70-72
• 致謝72-73

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