太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng)蒸發(fā)器性能研究及優(yōu)化
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【摘要】:隨著太陽(yáng)能?chē)娚渲评?SER)技術(shù)的發(fā)展,太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng)(SERS)各部件的優(yōu)化,得到了越來(lái)越多的關(guān)注。本文在研究SERS蒸發(fā)器工作特性的基礎(chǔ)上,采用數(shù)值模擬方法,利用FLUENT軟件,對(duì)蒸發(fā)器的工作性能和相應(yīng)SERS的整體性能進(jìn)行了研究。研究過(guò)程中,分別取制冷劑側(cè)的換熱系數(shù)和壓降之比h/ΔP、SERS整體性能系數(shù)COPorll作為蒸發(fā)器綜合性能和SERS整體性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括以下五個(gè)方面。1. 建立了系統(tǒng)TRNSYS模型,對(duì)SERS蒸發(fā)器在系統(tǒng)運(yùn)行期間的工作特性,進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié)果表明,SERS蒸發(fā)器中,制冷劑的循環(huán)流量受系統(tǒng)一次流量和噴射器噴射系數(shù)的共同影響,在系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)最。14:00左右達(dá)到最大值。2. 基于FLUENT軟件,對(duì)干式管殼蒸發(fā)器和滿液式蒸發(fā)器的工作性能作了比較。結(jié)果顯示,設(shè)計(jì)工況下,對(duì)換熱面積相同的干式管殼和滿液式蒸發(fā)器,其傳熱系數(shù)大約分別為500W/(m2·K)和1200W/(m2·K)。3. 基于FLUENT軟件,分別研究了換熱管間距和制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離,對(duì)滿液式蒸發(fā)器工作性能的影響。結(jié)果表明,制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離保持700mm不變,管間距從23mm降至15mm,蒸發(fā)器綜合性能指標(biāo)從0.006升至0.022;換熱管間距保持15mm不變,進(jìn)出口的相對(duì)距離從300mm增至700mm,蒸發(fā)器綜合性能指標(biāo)從0.023降至0.021。4. 基于FLUENT軟件,分別研究了蒸發(fā)器換熱管間距和制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離,對(duì)SERS整體性能的影響。結(jié)果表明,制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離保持700mm不變,換熱管間距從23mm降低到15mm,SERS最大整體性能系數(shù)從0.10左右增至0.22左右。換熱管間距保持15mm不變,進(jìn)出口相對(duì)距離從300mm增至700mm,SERS整體性能略有提高。5. 基于FLUENT軟件,研究了系統(tǒng)運(yùn)行期間,蒸發(fā)器進(jìn)口制冷劑含液量多少對(duì)滿液式蒸發(fā)器工作性能和SERS整體性能的影響。結(jié)果表明,蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離保持700mm,換熱管間距保持15mm不變,蒸發(fā)器進(jìn)口制冷劑的含液量從30%增至100%,蒸發(fā)器綜合性能指標(biāo)從0.12降至0.02,SERS整體性能系數(shù)從0.14升至0.22。
【關(guān)鍵詞】:太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng) 滿液式蒸發(fā)器 換熱管間距 進(jìn)出口相對(duì)距離 系統(tǒng)整體性能
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TU83
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-12
- 符號(hào)說(shuō)明12-13
- 第一章 緒論13-27
- 1.1 太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng)13-15
- 1.2 太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題15-21
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-20
- 1.2.2 存在的間題20-21
- 1.3 蒸發(fā)器的研究現(xiàn)狀及存在的間題21-24
- 1.3.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-24
- 1.3.2 存在的間題24
- 1.4 本文的主要研究目的和內(nèi)容24-27
- 1.4.1 研究的主要目的24
- 1.4.2 研究?jī)?nèi)容24-27
- 第二章 SERS各部件的理論分析27-41
- 2.1 集熱器27-29
- 2.1.1 集熱器工作原理27
- 2.1.2 集熱器熱平衡方程27-28
- 2.1.3 集熱器效率方程28-29
- 2.2 蓄熱水箱29
- 2.3 發(fā)生器29-30
- 2.4 噴射器30-33
- 2.4.1 定義30
- 2.4.2 工作原理30-32
- 2.4.3 幾何尺寸32-33
- 2.4.4 性能指標(biāo)33
- 2.5 蒸發(fā)器33-39
- 2.5.1 滿液式蒸發(fā)器33-38
- 2.5.2 干式管殼蒸發(fā)器38-39
- 2.5.3 蒸發(fā)器性能評(píng)價(jià)指標(biāo)39
- 2.6 本章小結(jié)39-41
- 第三章 基于TRNSYS的SERS蒸發(fā)器工況研究41-49
- 3.1 TRNSYS軟件41
- 3.1.1 軟件功能41
- 3.1.2 TRNSYS軟件建模步驟41
- 3.2 模型建立41-47
- 3.2.1 模型部件參數(shù)42-45
- 3.2.2 模型運(yùn)行機(jī)制45-47
- 3.3 模型驗(yàn)證47
- 3.4 模擬結(jié)果和分析47-48
- 3.5 本章小結(jié)48-49
- 第四章 基于FLUENT的干式與滿液式蒸發(fā)器工作性能比較49-65
- 4.1 FLUENT軟件49-51
- 4.1.1 流動(dòng)控制方程49-50
- 4.1.2 算法50
- 4.1.3 多相流模型50-51
- 4.1.4 UDF51
- 4.2 蒸發(fā)器設(shè)計(jì)公式51-54
- 4.2.1 滿液式蒸發(fā)器設(shè)計(jì)公式51-54
- 4.2.2 干式管殼蒸發(fā)器設(shè)計(jì)公式54
- 4.3 蒸發(fā)器數(shù)值模擬54-56
- 4.3.1 滿液式蒸發(fā)器數(shù)值模擬54-55
- 4.3.2 干式管殼蒸發(fā)器數(shù)值模擬55-56
- 4.4 模型驗(yàn)證56-62
- 4.5 模擬結(jié)果和分析62-63
- 4.6 本章小結(jié)63-65
- 第五章 基于蒸發(fā)器綜合性能的滿液式蒸發(fā)器優(yōu)化65-81
- 5.1 換熱管間距對(duì)蒸發(fā)器性能的影響65-74
- 5.1.1 換熱管間距對(duì)換熱系數(shù)的影響66-70
- 5.1.2 換熱管間距對(duì)制冷劑壓降的影響70-73
- 5.1.3 換熱管間距對(duì)蒸發(fā)器綜合性能的影響73-74
- 5.2 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)蒸發(fā)器性能的影響74-78
- 5.2.1 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)換熱系數(shù)的比較75-76
- 5.2.2 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)制冷劑壓降的影響76-77
- 5.2.3 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)蒸發(fā)器綜合性能的影響77-78
- 5.3 進(jìn)口制冷劑含液量波動(dòng)對(duì)蒸發(fā)器性能的影響78-79
- 5.4 本章小結(jié)79-81
- 第六章 基于SERS整體性能的滿液式蒸發(fā)器優(yōu)化81-91
- 6.1 換熱管間距對(duì)SERS整體性能的影響81-85
- 6.1.1 換熱管間距對(duì)太陽(yáng)能集熱效率的影響81-82
- 6.1.2 換熱管間距對(duì)噴射制冷系統(tǒng)性能的影響82-84
- 6.1.3 換熱管間距對(duì)SERS整體性能的影響84-85
- 6.2 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)SERS整體性能的影響85-87
- 6.2.1 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)太陽(yáng)能集熱效率的影響85
- 6.2.2 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)噴射制冷系統(tǒng)性能的影響85-86
- 6.2.3 制冷劑進(jìn)出口相對(duì)距離對(duì)SERS整體性能的影響86-87
- 6.3 進(jìn)口制冷劑含液量對(duì)SERS整體性能的影響87-89
- 6.4 本章小結(jié)89-91
- 第七章 結(jié)論展望91-93
- 7.1 結(jié)論91
- 7.2 展望91-93
- 參考文獻(xiàn)93-99
- 致謝99-101
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄101-103
- 論文研究?jī)?nèi)容獲得的資助情況103
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