本文關(guān)鍵詞：基于多噴射器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)特性研究

  更多相關(guān)文章： 噴射制冷 實(shí)驗(yàn) TRNSYS 仿真模擬 多噴射器

【摘要】：目前我國環(huán)境問題與能源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重,對新能源的開發(fā)與利用受到國家以及科研工作者的重視,其中太陽能噴射制冷因其結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行方便可靠以及系統(tǒng)耗電能較少等優(yōu)點(diǎn)備受重視,但單噴射器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)效率低下,限制了其應(yīng)用發(fā)展,故本文提出了設(shè)置多噴射器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)并對其運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化研究。本文噴射制冷系統(tǒng)選取R134a為制冷劑,首先以氣體動力學(xué)理論為基礎(chǔ)用FORTRAN語言編制了噴射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序以及噴射系數(shù)的計(jì)算程序;其次搭建了以R134a為制冷劑的噴射制冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺并對噴射器的工作特性進(jìn)行了研究,研究了運(yùn)行工況(發(fā)生溫度、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度)以及混合室直徑對噴射器性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在噴射器結(jié)構(gòu)尺寸一定時,一次氣體流量隨著發(fā)生溫度的升高而增大;在噴射器結(jié)構(gòu)尺寸以及發(fā)生溫度一定時,二次氣體流量隨著蒸發(fā)溫度的升高而增大,隨著冷凝溫度得升高先不變后迅速減小;在噴射器結(jié)構(gòu)尺寸以及蒸發(fā)溫度與冷凝溫度都不變時,二次氣體流量與噴射系數(shù)都隨發(fā)生溫度的升高而先增大后又逐漸較小,即在給定噴射器結(jié)構(gòu)尺寸與蒸發(fā)溫度以及冷凝溫度時,存在一個最優(yōu)的發(fā)生溫度使噴射器的性能最大,偏離此值時,噴射器的抽吸性能惡化。在噴嘴幾何尺寸以及發(fā)生溫度、蒸發(fā)溫度不變時,隨著混合室直徑增大,一次氣體流量不變,二次氣體流量逐漸增大,噴射器的臨界冷凝溫度降低,但噴射器的抽吸性能增強(qiáng)。本文利用TRNBuild對太原市154m2一層小型別墅夏季冷負(fù)荷進(jìn)行了模擬,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了太陽能噴射制冷系統(tǒng),并用TRNSYS仿真軟件對典型氣象日單噴射器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)以及多噴射器的噴射制冷系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化模擬。研究表明:對于單噴射器的太陽能噴射制冷系統(tǒng),蒸發(fā)溫度不變,隨室外溫度的變化調(diào)節(jié)發(fā)生溫度時系統(tǒng)的運(yùn)行性能優(yōu)于不隨室外溫度的變化調(diào)節(jié)發(fā)生溫度的運(yùn)行性能,前者制冷量比后者高12%左右,系統(tǒng)COP高15.4%~60%,前者太陽能平板集熱器的效率也優(yōu)于后者;在蒸發(fā)溫度恒定,隨室外溫度變化切換噴射器的運(yùn)行,設(shè)置雙噴射器的噴射制冷系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)于單噴射器的噴射制冷系統(tǒng)運(yùn)行,前者系統(tǒng)運(yùn)行時長比后者長一個半小時左右,制冷量比后者高4.8%~15.3%,COP比后者高10%左右;太陽能噴射制冷系統(tǒng)中噴射器的最優(yōu)個數(shù)為3個,設(shè)置3個噴射器的噴射制冷系統(tǒng)制冷量比設(shè)置雙噴射器的噴射制冷系統(tǒng)制冷量高2.8%,COP高7%,設(shè)置四個噴射器的太陽能噴射器性能雖然優(yōu)于前者,但差別不大且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性不如前者,從設(shè)備初投資以及系統(tǒng)穩(wěn)定性而言,太陽能噴射制冷系統(tǒng)中噴射器的最優(yōu)個數(shù)為3個;最后模擬了設(shè)置三噴射器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)在典型氣象周(7.9~7.15)的連續(xù)運(yùn)行,并與建筑逐時冷負(fù)荷做了比較,系統(tǒng)某些天制取的冷量遠(yuǎn)高于建筑的冷負(fù)荷,可以通過在噴射制冷系統(tǒng)中增加蓄冷裝置儲存起來供噴射制冷系統(tǒng)無法運(yùn)行時供給建筑。
【關(guān)鍵詞】：噴射制冷 實(shí)驗(yàn) TRNSYS 仿真模擬 多噴射器
【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11-27
• 1.1 課題來源和研究背景及意義11-12
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 研究背景11-12
• 1.1.3 研究意義12
• 1.2 太陽能制冷技術(shù)研究12-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-26
• 1.3.1 噴射器的理論研究進(jìn)展15-17
• 1.3.2 噴射器的CFD研究進(jìn)展17-18
• 1.3.3 太陽能噴射制冷系統(tǒng)的形式18-24
• 1.3.4 實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展24-26
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容26-27
• 第二章 噴射器的設(shè)計(jì)計(jì)算27-43
• 2.1 噴射器的工作原理27-28
• 2.2 噴射器的分類28
• 2.3 噴射器設(shè)計(jì)模型28-42
• 2.3.1 模型假設(shè)28-29
• 2.3.2 氣體動力學(xué)參數(shù)29-32
• 2.3.3 噴射系數(shù)32-38
• 2.3.4 噴射器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)38-42
• 2.4 噴射器的設(shè)計(jì)程序42
• 2.5 本章小節(jié)42-43
• 第三章 噴射器特性的實(shí)驗(yàn)研究43-61
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及噴射制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-49
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置43
• 3.1.2 噴射制冷實(shí)驗(yàn)臺43-49
• 3.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、步驟及方案49-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備49-50
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟50-51
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)方案51
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論51-58
• 3.3.1 發(fā)生溫度對噴射器性能的影響51-53
• 3.3.2 蒸發(fā)溫度對噴射器性能的影響53-55
• 3.3.3 冷凝溫度對噴射器性能的影響55-57
• 3.3.4 噴嘴混合室直徑對噴射器性能的影響57-58
• 3.4 本章小結(jié)58-61
• 第四章 太陽能噴射制冷系統(tǒng)及其供冷建筑仿真模型的構(gòu)建61-73
• 4.1 太陽能噴射制冷系統(tǒng)的模型61-63
• 4.1.1 太陽能噴射制冷系統(tǒng)工作原理61
• 4.1.2 噴射制冷系統(tǒng)的熱力學(xué)模型61-63
• 4.2 系統(tǒng)部件及計(jì)算模型63-68
• 4.2.1 太陽能平板集熱器模型63-64
• 4.2.2 蓄熱水箱模型64-66
• 4.2.3 發(fā)生器的換熱模型66
• 4.2.4 蒸發(fā)器的計(jì)算模型66-67
• 4.2.5 冷凝器的計(jì)算模型67
• 4.2.6 噴射器的計(jì)算模型67-68
• 4.3 模擬軟件68-71
• 4.3.1 TRNSYS簡介68
• 4.3.2 氣象參數(shù)68-70
• 4.3.3 建筑冷負(fù)荷70-71
• 4.4 本章小結(jié)71-73
• 第五章 設(shè)置多噴射器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)的優(yōu)化73-91
• 5.1 太陽能噴射制冷系統(tǒng)的仿真73-77
• 5.1.1 氣象數(shù)據(jù)73-74
• 5.1.2 噴射器的結(jié)構(gòu)尺寸74
• 5.1.3 太陽能集熱發(fā)生系統(tǒng)的TRNSYS仿真74-77
• 5.2 仿真結(jié)果分析77-89
• 5.2.1 單噴射器系統(tǒng)運(yùn)行工況的優(yōu)化77-80
• 5.2.2 雙噴射器與單噴射器系統(tǒng)性能比較80-83
• 5.2.3 多噴射器系統(tǒng)中最優(yōu)噴射器個數(shù)的確定83-87
• 5.2.4 噴射制冷系統(tǒng)典型氣象周運(yùn)行特性87-89
• 5.3 本章小結(jié)89-91
• 第六章 結(jié)論與展望91-93
• 6.1 主要工作及結(jié)論91-92
• 6.2 存在的問題及展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-99
• 致謝99-101
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文101

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本文編號：962489