本文關(guān)鍵詞：努森壓縮機(jī)優(yōu)化析及努森壓縮制冷系統(tǒng)研究

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【摘要】：努森壓縮機(jī)是一種以微/納尺度下的熱流逸效應(yīng)為工作原理的微型器件,僅由一組微通道和一個(gè)連接通道組成,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、可利用低品位熱能等特點(diǎn)。若將其應(yīng)用于制冷系統(tǒng)中,可為解決制冷領(lǐng)域的節(jié)能和環(huán)保問(wèn)題開(kāi)辟一條新途徑。本文首先假設(shè)努森壓縮機(jī)的微通道和連接通道都發(fā)生熱流逸效應(yīng),分別建立了單級(jí)努森壓縮的流量和壓力模型,分析了努森壓縮機(jī)內(nèi)微通道和連接通道的最佳流動(dòng)狀態(tài)和壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸以及運(yùn)行工況對(duì)其性能影響。研究表明,壓縮機(jī)微通道內(nèi)的流動(dòng)為剛進(jìn)入自由分子流狀態(tài)(即努森數(shù)取knm=10)時(shí)性能最好；連接通道內(nèi)的流動(dòng)越接近連續(xù)流狀態(tài),壓縮機(jī)的流量和壓力性能越好,但壓縮機(jī)的效率卻在過(guò)渡流中達(dá)到最大,且此時(shí)努森數(shù)為knc=0.695。微通道和連接通道的徑向尺寸越大,越有利于提高壓縮機(jī)的整體性能；而微通道的軸向尺寸越大對(duì)提高壓縮機(jī)的整體性能越不利。壓縮機(jī)的運(yùn)行溫度和壓力越低其性能也越高,并且使其它因素的影響也顯著�；趩渭�(jí)壓縮機(jī)模型,進(jìn)一步建立了多級(jí)壓縮的性能模型,分別分析了壓差系數(shù)、串聯(lián)級(jí)數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及運(yùn)行工況等對(duì)其性能影響。研究表明,壓差系數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及運(yùn)行工況結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)多級(jí)壓縮機(jī)效率的影響與單級(jí)壓縮機(jī)的效率影響基本保持一致,只是串聯(lián)級(jí)數(shù)越多其影響越顯著。此外,根據(jù)上述分析的結(jié)論且結(jié)合空調(diào)工況,設(shè)計(jì)了以努森壓縮機(jī)為核心且使用氨、水、R290和R600a等4種目前常用自然工質(zhì)的制冷系統(tǒng),并對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行性能分析。最后選出最優(yōu)的努森壓縮水系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的仿真分析。研究表明,努森壓縮制冷系統(tǒng)的運(yùn)行特性類似于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)的常規(guī)蒸氣壓縮制冷系統(tǒng),其COP隨室內(nèi)溫度升高(或環(huán)境溫度降低)而增大,制冷量隨室內(nèi)溫度升高(或環(huán)境溫度降低)而減小。
【關(guān)鍵詞】：努森壓縮機(jī) 微通道 自然工質(zhì) 制冷系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化分析
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB652
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)說(shuō)明11-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 本課題背景15
• 1.2 熱驅(qū)動(dòng)的制冷技術(shù)15-17
• 1.3 努森壓縮機(jī)的研究進(jìn)展17-21
• 1.3.1 努森壓縮機(jī)的概述17-19
• 1.3.2 努森壓縮機(jī)的性能研究19-21
• 1.3.3 努森壓縮機(jī)的應(yīng)用前景21
• 1.4 本文的主要內(nèi)容21-23
• 第二章 單級(jí)努森壓縮機(jī)的性能模型及優(yōu)化分析23-39
• 2.1 壓力和流量模型23-27
• 2.1.1 努森壓縮機(jī)的微通道模型23-24
• 2.1.2 努森壓縮機(jī)的連接通道模型24-25
• 2.1.3 努森壓縮機(jī)模型25-27
• 2.2 努森壓縮機(jī)的效率模型27-29
• 2.2.1 努森壓縮機(jī)做功模型27-28
• 2.2.2 努森壓縮機(jī)的能耗模型28
• 2.2.3 努森壓縮機(jī)的效率28-29
• 2.3 努森壓縮機(jī)的性能分析29-38
• 2.3.1 努森壓縮機(jī)內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)的確定29-31
• 2.3.2 努森壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響31-34
• 2.3.3 努森壓縮機(jī)的運(yùn)行工況對(duì)性能的影響34-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 努森壓縮機(jī)多級(jí)串聯(lián)的性能模型39-48
• 3.1 流量與壓力模型39-40
• 3.1.1 多級(jí)努森壓縮機(jī)流量模型39-40
• 3.1.2 多級(jí)努森壓縮機(jī)壓比模型40
• 3.2 多級(jí)努森壓縮機(jī)的效率模型40-41
• 3.2.1 多級(jí)努森壓縮機(jī)的做功模型40
• 3.2.2 多級(jí)努森壓縮機(jī)的能耗模型40
• 3.2.3 多級(jí)努森壓縮機(jī)的效率模型40-41
• 3.3 多級(jí)努森壓縮機(jī)的性能分析41-47
• 3.3.1 壓差系數(shù)對(duì)性能影響41-42
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)性能的影響42-44
• 3.3.3 運(yùn)行工況對(duì)性能的影響44-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 努森壓縮制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及性能分析48-61
• 4.1 努森壓縮制冷系統(tǒng)48-52
• 4.1.1 努森壓縮機(jī)的數(shù)學(xué)模型48-49
• 4.1.2 努森壓縮制冷系統(tǒng)構(gòu)建49-50
• 4.1.3 努森壓縮制冷系統(tǒng)主要部件設(shè)計(jì)50-52
• 4.2 努森壓縮制冷系統(tǒng)性能分析52-57
• 4.2.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型52-53
• 4.2.2 不同工質(zhì)系統(tǒng)的變工況性能及對(duì)比分析53-57
• 4.3 關(guān)于努森壓縮制冷系統(tǒng)的討論57-60
• 4.3.1 不同工質(zhì)努森壓縮制冷系統(tǒng)的比較57
• 4.3.2 努森壓縮制冷系統(tǒng)與常規(guī)蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)的比較57-59
• 4.3.3 努森壓縮制冷系統(tǒng)與吸收制冷循環(huán)的比較59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 努森壓縮制冷系統(tǒng)模擬仿真61-74
• 5.1 制冷劑熱力性質(zhì)計(jì)算61
• 5.2 努森壓縮機(jī)模型61-62
• 5.3 冷凝器模型62-65
• 5.3.1 冷凝器模型的建立62-64
• 5.3.2 冷凝器算法設(shè)計(jì)64-65
• 5.4 蒸發(fā)器模型65-68
• 5.4.1 蒸發(fā)器的建模65-67
• 5.4.2 算法設(shè)計(jì)67-68
• 5.5 毛細(xì)管模型68
• 5.6 制冷系統(tǒng)模擬仿真與分析68-73
• 5.7 本章小結(jié)73-74
• 第六章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81-82
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文和專利情況82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 吳治將;朱冬生;蔣翔;;蒸發(fā)式冷凝器在空氣流動(dòng)下優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)值模擬[J];化學(xué)工程;2008年01期

2 張于峰;趙薇;田琦;孫越霞;;噴射器性能及太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)工質(zhì)的優(yōu)化[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2007年02期

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本文編號(hào)：547565