本文關(guān)鍵詞：純工質(zhì)水平管內(nèi)凝結(jié)換熱特性研究

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【摘要】：隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)的日益加劇,強(qiáng)化換熱技術(shù)成為現(xiàn)今制冷空調(diào)行業(yè)的研究重點(diǎn)。對于強(qiáng)化凝結(jié)來講,在特定位置排液的方案因?qū)α鲃?dòng)阻力的影響較小而被認(rèn)為是優(yōu)化冷凝器設(shè)計(jì)最適用的技術(shù)。本文立足于這一思想,針對純工質(zhì)在水平管內(nèi)的凝結(jié)換熱的特性,從仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析兩方面展開了研究。論文主要內(nèi)容如下:(1)針對水平管管內(nèi)凝結(jié)的仿真計(jì)算的需求,基于MH81方程建立了適用于過冷區(qū)與過熱區(qū)的熱物性計(jì)算模型。該模型在過熱區(qū)只需少量常數(shù)及一個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)過熱區(qū)p,v,T參數(shù)的計(jì)算。而在過冷區(qū)則保持其數(shù)學(xué)形式不變,只是相應(yīng)系數(shù)的計(jì)算由最小二乘法擬合得到。在保證形式統(tǒng)一的基礎(chǔ)上做到了與過熱區(qū)同樣的精度,易于編程實(shí)現(xiàn)。(2)基于兩相流型圖,通過組合Dobson,Thome,kim三個(gè)公式構(gòu)建了用于管內(nèi)凝結(jié)換熱的傳熱關(guān)聯(lián)式。通過將不同組合的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,結(jié)果顯示,kim公式最適合用于本實(shí)驗(yàn)4.38mm管徑的微內(nèi)管仿真計(jì)算,而Thome適用于8mm的常規(guī)管徑計(jì)算。這三個(gè)公式總體的平均誤差都在30%左右。(3)搭建了關(guān)于R245fa水平管內(nèi)凝結(jié)換熱可視化實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)有三部分組成,分別是冷卻水循環(huán)段,蒸氣循環(huán)段以及測試管段。其中測試管段由銅管和石英管并聯(lián)而成,分別對兩相流體的換熱系數(shù)及流型變化進(jìn)行研究。循環(huán)段以冷卻盤管冷卻剩余氣體,以電加熱再生蒸氣,并控制入口干度。而冷卻水段則通過冷卻塔進(jìn)行冷卻,并保證冷卻水流量,以達(dá)到理想的冷卻效果。(4)針對水平管內(nèi)凝結(jié)換熱兩相流動(dòng)的傳熱系數(shù),空泡率,液膜厚度,液池過冷度等參數(shù)進(jìn)行了理論分析并建立了相關(guān)計(jì)算模型。設(shè)計(jì)了純工質(zhì)水平管內(nèi)凝結(jié)換熱的仿真流程,通過各模型的組合及迭代求解,得出了關(guān)于干度,空泡率等參數(shù)沿流動(dòng)方向的變化關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：R245fa 水平管凝結(jié) 概率流型圖 仿真 MH81
【學(xué)位授予單位】：天津商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK124
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 前言9-29
• 1.1 強(qiáng)化換熱研究背景及其意義9-13
• 1.1.1 能源危機(jī)9-10
• 1.1.2 人口環(huán)境問題10-12
• 1.1.3 強(qiáng)化換熱背景12-13
• 1.2 水平管內(nèi)凝結(jié)換熱的研究進(jìn)展13-26
• 1.2.1 流形圖13-16
• 1.2.2 換熱系數(shù)16-19
• 1.2.3 液膜厚度19-21
• 1.2.4 液位角21-23
• 1.2.5 空泡率23-26
• 1.3 本文研究的目的及意義26-27
• 1.4 本文所做的主要工作27
• 1.5 本章小結(jié)27-29
• 第二章 R245fa基于MH81方程的熱物性計(jì)算模型29-39
• 2.1 前言29
• 2.2 公式推導(dǎo)29-32
• 2.2.1 模型建立30-32
• 2.3 計(jì)算32-36
• 2.3.1 基本參數(shù)32-33
• 2.3.2 MH81方程系數(shù)計(jì)算33-34
• 2.3.3 飽和蒸氣壓力與飽和溫度的關(guān)聯(lián)式34
• 2.3.4 已知兩參數(shù)求第三參數(shù)34-35
• 2.3.5 各區(qū)物性計(jì)算式系數(shù)值35-36
• 2.4 對比分析36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容39-49
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置簡述39-45
• 3.1.1 冷卻水循環(huán)39-41
• 3.1.2 測試管段41-43
• 3.1.3 蒸氣循環(huán)43-45
• 3.2 數(shù)據(jù)處理45-46
• 3.2.1 傳熱系數(shù)與干度的確定45
• 3.2.2 圖片處理45-46
• 3.3 實(shí)驗(yàn)步驟46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 概率流型圖49-61
• 4.1 流型與傳熱49-50
• 4.2 概率流形圖判別式50-52
• 4.3 傳熱模型52-53
• 4.4 傳熱模型具體表達(dá)式53-54
• 4.5 對比不同組合之間的優(yōu)劣54-55
• 4.6 對比結(jié)果分析55-59
• 4.7 本章小結(jié)59-61
• 第五章 仿真計(jì)算61-75
• 5.1 空泡率模型61-62
• 5.2 液膜分布模型62-64
• 5.3 凝液量模型64-65
• 5.4 液池能量平衡65-66
• 5.5 仿真流程66-67
• 5.6 計(jì)算結(jié)果分析67-70
• 5.7 最佳排液點(diǎn)的確定70-73
• 5.8 本章小結(jié)73-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 結(jié)論75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明83-85
• 致謝85-86

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