本文關(guān)鍵詞：日光溫室熱環(huán)境作用下不同蓄熱材料的空氣換熱器蓄放熱特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文首先在試驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,分析了土壤空氣換熱器的動態(tài)換熱過程及系統(tǒng)性能變化規(guī)律,對比了在試驗(yàn)工況下土壤空氣換熱器在晴天與陰天的換熱特性。結(jié)果表明,晴天時土壤空氣換熱器的運(yùn)行狀態(tài)較好,換熱器系統(tǒng)COP最高可達(dá)24.1,節(jié)能效益顯著。其次建立了土壤空氣換熱器的三維瞬態(tài)模型。通過Fluent進(jìn)行三維非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬,針對日光溫室環(huán)境下的土壤空氣換熱器換熱特性進(jìn)行了研究。首先研究了不同入口風(fēng)速對換熱器換熱性能的影響。當(dāng)換熱管入口空氣溫度相同時,隨著入口風(fēng)速的增加,地埋管進(jìn)出口空氣溫差減小,出口處空氣溫度與土壤溫度差值增大,即隨著入口風(fēng)速增大,換熱管的有效換熱長度增長。與此同時,系統(tǒng)的換熱量和COP隨著入口空氣風(fēng)速的增加呈現(xiàn)出先增后減的規(guī)律。通過模擬研究表明,在實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)入口風(fēng)速達(dá)到5.5m/s時,系統(tǒng)換熱量與COP達(dá)到最大值。再次,在得到系統(tǒng)的最佳運(yùn)行風(fēng)速之后,對換熱器的蓄熱層加入了四種顯熱蓄熱材料,原土壤、工業(yè)廢渣、蓄熱混凝土與NaCl固體鹽,并對其換熱特性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:NaCl固體鹽作為蓄熱層的填充材料不僅有良好的蓄熱性能,并且其熱穩(wěn)定性良好。蓄熱混凝土的蓄熱性能與熱平衡性次于NaCl固體鹽。工業(yè)廢料與土壤的蓄熱性能都低于蓄熱混凝土。工業(yè)廢料雖然蓄熱性能優(yōu)于土壤,但是熱平衡性卻比土壤差。因此,就四種蓄熱材料材料而言,在日光溫室周期性熱濕環(huán)境作用下,土壤空氣換熱器最佳蓄熱材料應(yīng)為NaCl固體鹽。
【關(guān)鍵詞】：土壤空氣換熱器 蓄熱材料 三維非穩(wěn)態(tài)模擬 風(fēng)速 COP
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU83
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 現(xiàn)代日光溫室的發(fā)展12-16
• 1.2.1 國外日光溫室的發(fā)展12-13
• 1.2.2 國內(nèi)日光溫室的發(fā)展13-14
• 1.2.3 日光溫室熱濕環(huán)境及室內(nèi)環(huán)境處理技術(shù)14-16
• 1.3 土壤空氣換熱器發(fā)展與應(yīng)用16-17
• 1.4 蓄熱材料17-18
• 1.5 土壤空氣換熱器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-23
• 1.5.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-21
• 1.5.2 國外研究現(xiàn)狀21-23
• 1.6 課題來源23
• 1.7 試驗(yàn)與模擬研究內(nèi)容及方法23-25
• 1.7.1 研究意義23
• 1.7.2 研究內(nèi)容與方法23-25
• 第二章 試驗(yàn)平臺搭建及測點(diǎn)布置25-33
• 2.1 日光溫室簡介25-27
• 2.1.1 日光溫室地理位置25
• 2.1.2 日光溫室結(jié)構(gòu)25-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)平臺搭建27-29
• 2.2.1 風(fēng)機(jī)與風(fēng)口的設(shè)置28
• 2.2.2 水平地埋換熱管與立管布置28-29
• 2.3 傳感器的布設(shè)與調(diào)試29-33
• 2.3.1 傳感器的檢測與連接29-30
• 2.3.2 管內(nèi)溫濕度傳感器布置30-31
• 2.3.3 土壤中溫濕度傳感器布置31-32
• 2.3.4 室外溫度傳感器布置32-33
• 第三章 試驗(yàn)儀器及數(shù)據(jù)測量33-37
• 3.1 試驗(yàn)儀器及測量方法33-36
• 3.1.1 風(fēng)速儀33-34
• 3.1.2 GXF-II-4A管道斜流式風(fēng)機(jī)34-35
• 3.1.3 LTM8901型溫濕度傳感器35
• 3.1.4 DS18B20型溫度傳感器35-36
• 3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集36-37
• 第四章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理37-45
• 4.1 試驗(yàn)結(jié)果分析37-45
• 4.1.1 室內(nèi)外溫差分析37-39
• 4.1.2 土壤內(nèi)測點(diǎn)分析39-45
• 第五章 土壤空氣換熱器CFD數(shù)值計(jì)算方法45-63
• 5.1 FLUENT15.0 軟件介紹45-50
• 5.1.1 網(wǎng)格技術(shù)46
• 5.1.2 數(shù)值解法46-49
• 5.1.3 模型的導(dǎo)入49
• 5.1.4 物理模型覆蓋49
• 5.1.5 后期圖像處理49-50
• 5.1.6 Fluent15.0 新功能50
• 5.2 幾何模型的建立50-51
• 5.3 幾何模型網(wǎng)格的建立51-52
• 5.4 土壤空氣換熱器物理模型52-53
• 5.5 土壤空氣換熱器數(shù)學(xué)模型53-55
• 5.5.1 流體力學(xué)控制方程53-55
• 5.5.2 控制方程的簡化55
• 5.6 湍流模型55-61
• 5.6.1 k- e 雙方程模型57
• 5.6.2 標(biāo)準(zhǔn)k-e湍流模型57-58
• 5.6.3 RNG k-e湍流模型58-59
• 5.6.4 可實(shí)現(xiàn)k-e湍流模型59-61
• 5.7 微分方程的求解61
• 5.7.1 顯式算法61
• 5.7.2 隱式算法61
• 5.8 邊界條件61-63
• 第六章 土壤空氣換熱器模型驗(yàn)證及結(jié)論63-83
• 6.1 網(wǎng)格獨(dú)立性考察與有效性驗(yàn)證63-66
• 6.1.1 網(wǎng)格獨(dú)立性考察63-65
• 6.1.2 網(wǎng)格有效性驗(yàn)證65-66
• 6.2 不同風(fēng)速下模擬結(jié)果分析66-76
• 6.2.1 不同風(fēng)速下系統(tǒng)換熱量與COP分析66-70
• 6.2.2 不同風(fēng)速下土壤空氣換熱器特征時間點(diǎn)溫度沿管長方向變化規(guī)律70-73
• 6.2.3 不同風(fēng)速下各測點(diǎn)溫度值隨時間變化分析73-76
• 6.3 不同蓄熱材料模擬結(jié)果分析76-83
• 第七章 結(jié)論與展望83-85
• 7.1 結(jié)論83-84
• 7.2 展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 致謝89-91
• 碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果91

【相似文獻(xiàn)】

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