本文關(guān)鍵詞：微納磨床實(shí)驗(yàn)室高精度恒溫空調(diào)設(shè)計(jì)及氣流組織的節(jié)能性分析

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【摘要】：中國(guó)政府在“十三五規(guī)劃”中指出工業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的主攻方向是智能制造、數(shù)控機(jī)床等工業(yè);并且同時(shí)指出低碳經(jīng)濟(jì)將成為十三五規(guī)劃的重點(diǎn)方向之一。精密機(jī)械制造業(yè)對(duì)于空氣環(huán)境的嚴(yán)格要求,使得高精度環(huán)境空調(diào)變得舉足輕重。本課題所研究微納磨床實(shí)驗(yàn)室是現(xiàn)代機(jī)械加工車間和大型精密加工實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)縮影,課題來(lái)源于東華大學(xué)“863”項(xiàng)目,該項(xiàng)目旨在對(duì)航天零件微納米級(jí)機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行研究,由于實(shí)驗(yàn)室自身?xiàng)l件及設(shè)備容量限制,普通恒溫恒濕機(jī)組達(dá)不到要求。本文在恒溫空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到空間限制的問(wèn)題及加工區(qū)溫度控制精度問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)一套空調(diào)機(jī)組服務(wù)于兩級(jí)凈化房間,并能保證各自溫濕度等條件符合要求。在模擬方面,摒棄傳統(tǒng)速度入口設(shè)置方式,采用多孔階躍模型對(duì)多孔板送風(fēng)口進(jìn)行定義,使得室內(nèi)氣流組織模擬更具可靠性。在模擬分析方面,從保證零件加工區(qū)溫度和速度的穩(wěn)定性與均勻性出發(fā),對(duì)該實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,并針對(duì)氣流組織形式和送風(fēng)量進(jìn)行了相應(yīng)的節(jié)能可行性分析,該方法若推廣于大型加工車間或?qū)嶒?yàn)室,將會(huì)產(chǎn)生很大的節(jié)能效果。本研究對(duì)加工區(qū)的溫度控制精度要求高,設(shè)計(jì)送風(fēng)方式一般采用全面送風(fēng)的送風(fēng)方式,但全面送風(fēng)方式應(yīng)用在房間面積較大的加工車間時(shí),有送風(fēng)量大、能耗高、初投資高的缺點(diǎn),尤其是當(dāng)室內(nèi)熱源過(guò)于集中時(shí),會(huì)造成部分冷量浪費(fèi)現(xiàn)象。本課題通過(guò)對(duì)全面送風(fēng)及局部送風(fēng)方式的氣流組織進(jìn)行模擬對(duì)比分析,認(rèn)為采用局部送風(fēng)的方式同樣可使室內(nèi)工作區(qū)溫度均勻性達(dá)到控制要求;通過(guò)對(duì)局部送風(fēng)方式氣流組織的優(yōu)化后模擬分析得出,在滿足溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)均勻性前提下使用局部送風(fēng)方式可以減小送風(fēng)量以達(dá)到節(jié)能的目的,且風(fēng)量最多可減少30%,此時(shí)機(jī)組總制冷量可減少37.9%,再熱量可節(jié)約33.3%。此外,為確認(rèn)零件不同高度和圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)溫度和速度場(chǎng)是否有影響和消除不利影響,進(jìn)行了進(jìn)一步的模擬分析,保證了在該機(jī)床工作區(qū)上下加工極限位置平面的溫度均勻性均滿足加工要求;圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度升高在5℃范圍以內(nèi)可以保證磨床加工區(qū)溫度不受影響。本研究通過(guò)對(duì)機(jī)械加工實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣流組織的優(yōu)化,及對(duì)加工平面內(nèi)的溫度、速度均勻性進(jìn)行的分析,可以為進(jìn)一步提高機(jī)械加工的加工精度提供參考。
【關(guān)鍵詞】：高精度恒溫空調(diào) 溫度均勻性 氣流組織 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH184
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)11-16
• 1.2.1 恒溫空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展與研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 恒溫空調(diào)環(huán)境氣流組織優(yōu)化研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 CFD模擬中風(fēng)口簡(jiǎn)化方法的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展14-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容、方法及意義16-18
• 1.3.1 主要工作內(nèi)容及研究方法16-17
• 1.3.2 研究的意義17-18
• 第二章 微納米磨床實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)室建筑概況及設(shè)計(jì)要求18-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)室建筑概況18-19
• 2.1.2 室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)要求19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)室冷負(fù)荷的分析計(jì)算20-22
• 2.2.1 微納米磨床機(jī)罩內(nèi)環(huán)境溫度擾量的分析及負(fù)荷計(jì)算20-21
• 2.2.2 室內(nèi)發(fā)熱源熱量分析21-22
• 2.2.3 微納米磨床機(jī)罩外環(huán)境的負(fù)荷計(jì)算22
• 2.3 風(fēng)量及送風(fēng)溫差的確定22-23
• 2.3.1 微納米磨床實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境風(fēng)量及送風(fēng)溫差的確定22-23
• 2.3.2 微納米磨床實(shí)驗(yàn)室外環(huán)境風(fēng)量及送風(fēng)溫差的確定23
• 2.4 微納米磨床內(nèi)環(huán)境孔板送風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算23-25
• 2.5 實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)平面圖及設(shè)備選型25-30
• 2.6 實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)的驗(yàn)收30-34
• 2.6.1 實(shí)驗(yàn)室的工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)31-32
• 2.6.2 實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)收項(xiàng)目的檢驗(yàn)方法及結(jié)果32-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第三章 研究的理論基礎(chǔ)35-43
• 3.1 CFD數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)35-39
• 3.1.1 數(shù)值模擬的基本控制方程35-36
• 3.1.2 湍流模型36-38
• 3.1.3 控制方程離散方法38-39
• 3.1.4 求解方法39
• 3.2 邊界條件中孔板風(fēng)口多孔介質(zhì)模型簡(jiǎn)化方法39-42
• 3.2.1 基于表現(xiàn)速度的多孔介質(zhì)動(dòng)量方程39-40
• 3.2.2 多孔介質(zhì)中能量方程及湍流的處理40-41
• 3.2.3 阻力系數(shù)及表面滲透系數(shù)的求解方法41-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第四章 實(shí)驗(yàn)室模型的建立及模擬驗(yàn)證43-54
• 4.1 室內(nèi)氣流流型的選擇方案43-44
• 4.2 微納米磨床實(shí)驗(yàn)室模型建立與網(wǎng)格劃分44-49
• 4.2.1 微納米磨床實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境物理?xiàng)l件簡(jiǎn)述44
• 4.2.2 物理模型的建立及網(wǎng)格劃分44-48
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)室模型邊界條件的確定48-49
• 4.2.4 湍流計(jì)算模型的選擇49
• 4.2.5 求解控制參數(shù)的設(shè)定49
• 4.3 模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證49-53
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器50-51
• 4.3.2 測(cè)點(diǎn)的布置51
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的對(duì)比51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境不同氣流組織形式的對(duì)比分析54-66
• 5.1 室內(nèi)兩種氣流流型的方案設(shè)置54
• 5.2 兩種形式下的溫度場(chǎng)對(duì)比分析54-60
• 5.3 兩種形式下的速度場(chǎng)對(duì)比分析60-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 基于氣流組織和送風(fēng)量的節(jié)能可行性分析66-87
• 6.1 潔凈室送風(fēng)量及氣流組織的節(jié)能分析66-67
• 6.2 局部送風(fēng)位置對(duì)室內(nèi)氣流組織均勻性的影響研究67-79
• 6.3 不同風(fēng)量對(duì)工作區(qū)溫度均勻性的影響研究79-81
• 6.4 局部送風(fēng)的節(jié)能性分析81-82
• 6.5 不同零件高度對(duì)應(yīng)的工作區(qū)溫度均勻性情況研究82-83
• 6.6 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱對(duì)工作區(qū)溫度變化的影響研究83-85
• 6.7 本章小結(jié)85-87
• 第七章 結(jié)論與展望87-89
• 7.1 結(jié)論87-88
• 7.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的學(xué)術(shù)成果93-94
• 致謝94

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 金莎;沈愜;孫大明;張學(xué)軍;徐雅;;基于CFD方法的孔板送風(fēng)氣流組織優(yōu)化研究[J];低溫工程;2015年01期

2 酈峻;;高精度恒溫空調(diào)設(shè)計(jì)體會(huì)[J];發(fā)電與空調(diào);2014年03期

3 王江標(biāo);肖紅梅;秦學(xué)禮;;高精度恒溫實(shí)驗(yàn)室氣流模擬分析[J];潔凈與空調(diào)技術(shù);2013年04期

4 姜國(guó)梁;;博物館恒溫恒濕文物環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];黑龍江科技信息;2013年33期

5 張明玉;;高精度恒溫恒濕潔凈室的空調(diào)設(shè)計(jì)[J];工程建設(shè)與設(shè)計(jì);2012年11期

6 孫宗宇;李驥;;恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)體會(huì)[J];制冷與空調(diào);2009年05期

7 曹琳;江輝民;孫平;王家貴;姚楊;;變頻技術(shù)在高精度恒溫恒濕空調(diào)機(jī)中應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究[J];暖通空調(diào);2009年07期

8 徐旭;張旭;;多孔板送風(fēng)末端流量與管路阻力特性的數(shù)值模擬[J];制冷技術(shù);2009年02期

9 李丙寅;王海亭;;恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J];山西建筑;2009年13期

10 黎洪;;恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];低溫與特氣;2008年01期

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本文編號(hào)：1074629