提高能源利用率,有效的利用現(xiàn)有可再生和不可再生能源,已經(jīng)成為各國專家學者關(guān)注的熱點問題。換熱器是生活和生產(chǎn)中非常常見的一種設備。調(diào)查顯示在機械、化工企業(yè)中,換熱器的投資費可以達到總投資的30%-40%。在空調(diào)行業(yè)中,換熱器的體積能占機器總體積的20%以上,質(zhì)量占總質(zhì)量的30%以上,熱交換能耗約占總能耗的25%左右。PTC（Positive Temperature Coefficient）加熱器是目前效率最高、最清潔、最安全可靠的電加熱器。對于PTC加熱器,目前只有以基于熱學性能指標的優(yōu)化設計,但是在實際生產(chǎn)生活中,其經(jīng)濟性也是極為關(guān)鍵的部分。因此同時找到考慮PTC加熱器的熱學性能和經(jīng)濟性的優(yōu)化方法,有著重要的理論意義和工程應用價值。本文運用熱傳學原理和entransy理論對PTC加熱器進行分析,得到PTC加熱器的溫度分布函數(shù)、entransy耗散數(shù)函數(shù)和傳熱效率函數(shù);結(jié)合經(jīng)濟性指標溫差有效度,提出PTC加熱器的綜合性能評價函數(shù)。分別以entransy耗散數(shù)最小和綜合性能評價函數(shù)值最大為優(yōu)化目標對PTC加熱器進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并對優(yōu)化結(jié)果進行仿真驗證、實驗分析和熱經(jīng)濟學分析,以驗證其熱學性能... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

PTC材料溫度電阻特性曲線

PTC發(fā)熱片

居里溫度 TC電阻(Rmin)二倍阻值時所對應的溫度點(在一定條件下，提高 TC可以相應提高加熱器的發(fā)熱功率，但 TC過高的 PTC 片的電極易老化，縮短使用壽命)開關(guān)電阻 RCTC所對應的電阻值最小電阻 RminPTC 元件可以達到的最小電阻值最小阻值溫度 TminPTC 元件呈現(xiàn)最小電阻時的溫度(當溫度達到 Tmin時，PTC 元件的正溫度系數(shù)特性就開始表現(xiàn)出來)最大電阻 RmaxPTC 元件可達到的最高電阻值最大溫度 TmaxPTC 元件達到最高電阻值時的溫度最大工作溫度 TpPTC 元件工作范圍內(nèi)的上限溫度最大工作電阻 RpTp所對應的電阻值標準室溫 T25標準室溫 25 ℃常溫電阻值 R25標準室溫時 PTC 元件的電阻值

【參考文獻】：
期刊論文
[1]溫差有效度——反映換熱器經(jīng)濟性的物理量[J]. 薛提微,劉海,衣秋杰,張冠敏,田茂誠.  工程熱物理學報. 2017(06)
[2]基于FLUENT的PTC加熱器工藝參數(shù)優(yōu)化及其數(shù)值模擬[J]. 夏萍,顏麗華,褚護生,相彬彬.  應用科技. 2017(03)
[3]相變換熱系統(tǒng)的能量流模型及其應用[J]. 陳曦,齊騰云,蔣春濤,鐘英彪,趙思玉,陳群.  工程熱物理學報. 2017(03)
[4]基于(火積)耗散熱阻的換熱器網(wǎng)絡優(yōu)化[J]. 王怡飛,陳群.  化工學報. 2015(S1)
[5]3種平直翅片的散熱能力分析與比較[J]. 曹震波,李儀龍,朱圓斌,鐘毅.  化學工程. 2013(10)
[6](火積)理論及其應用的進展[J]. 陳林根.  科學通報. 2012(30)
[7]分體掛壁機PTC位置參數(shù)優(yōu)化設計研究[J]. 王春,崔松林.  家電科技. 2011(09)
[8](火積)的微觀表述[J]. 程雪濤,梁新剛,徐向華.  物理學報. 2011(06)
[9]基于(火積)耗散數(shù)最小的板翅式換熱器優(yōu)化設計[J]. 郭江峰,許明田,程林.  工程熱物理學報. 2011(05)
[10]換熱器優(yōu)化設計的最小(火積)耗散方法[J]. 李雪芳,郭江峰,許明田,程林.  科學通報. 2011(11)

碩士論文
[1]基于LabWindows的交直流PTC元件自動測試系統(tǒng)的開發(fā)與應用[D]. 崔楊.上海交通大學 2014
[2]板翅式換熱器傳熱特性研究[D]. 董軍啟.大連海事大學 2004



本文編號：3527980