本文關(guān)鍵詞：內(nèi)熱型再生器空氣與溶液三種流動(dòng)方式傳熱傳質(zhì)的研究

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【摘要】：在我國(guó)各項(xiàng)取得巨大發(fā)展的二十一世紀(jì),隨著人們對(duì)物質(zhì)生活的滿足,對(duì)生活品質(zhì)地追求使得空調(diào)從商用逐漸成為居民住宅的必需品。在國(guó)家大力提倡“節(jié)能減排”的背景下,需要空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)一步地降低能耗,同時(shí)提供舒適的工作及生活環(huán)境�？照{(diào)主要功能之一就是降溫除濕,但是在某些情況下除濕消耗的冷量卻會(huì)達(dá)到空調(diào)總消耗冷量的50%。相較于固體吸濕劑,液體吸濕劑利用溶液的流動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的除濕與再生過(guò)程,并且可以使用低品位能源再生,還具有較大的蓄能潛力,因此近些年來(lái)受到專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。再生器的性能與系統(tǒng)能否達(dá)到技術(shù)要求并且滿足用戶需求有著直接聯(lián)系,也因此成為了整個(gè)溶液除濕系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一。絕熱型填料塔再生器是目前被廣泛使用的再生器類型,其最大優(yōu)點(diǎn)是具有較大的傳熱傳質(zhì)面積,而缺點(diǎn)是與外界絕熱,導(dǎo)致了隨著熱濕交換的進(jìn)行吸濕劑溫度的逐漸降低,從而影響到再生量和再生效率。內(nèi)熱型再生器作為現(xiàn)今研究熱點(diǎn),與絕熱型再生器相比較,其使用穩(wěn)定熱源不斷為再生器提供熱量,可使吸濕劑在整個(gè)傳熱傳質(zhì)過(guò)程保持在一定溫度,這樣能夠同時(shí)提高再生量和再生效率。目前對(duì)于內(nèi)熱型再生器的研究較為欠缺,由此提出了本課題研究的目的、內(nèi)容以及方法。根據(jù)對(duì)溶液除濕系統(tǒng)的簡(jiǎn)介和內(nèi)熱型再生器傳熱傳質(zhì)的理論分析,可以得出影響熱濕傳遞的因素,重點(diǎn)研究流動(dòng)方式對(duì)熱質(zhì)傳遞的影響,為使研究與實(shí)際更為接近,選擇常用流型中的順流、逆流和叉流,從傳熱傳質(zhì)理論分析和模擬研究?jī)煞矫孢M(jìn)行。選擇哈爾濱、蘭州、廣州、昆明作為嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬暖、溫和地區(qū)的代表城市,利用其夏季平均溫度和通風(fēng)相對(duì)濕度作為室外空氣參數(shù),提出一種新的二維模型以及與新模型相對(duì)應(yīng)的假設(shè)條件、控制方程和邊界條件,得到了三種流動(dòng)方式的數(shù)值模擬結(jié)果圖。利用再生量、再生效率、全熱效率以及?效率四個(gè)方面,計(jì)算分析所得到的模擬結(jié)果,并且從經(jīng)濟(jì)性、室外空氣溫度和含濕量三個(gè)影響因素對(duì)內(nèi)熱型再生器工程上的應(yīng)用給出了具體建議。主要結(jié)論如下:(1)通過(guò)對(duì)網(wǎng)格獨(dú)立性的研究以及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,提出內(nèi)熱型再生器的傳熱傳質(zhì)新模型;(2)根據(jù)四組城市室外參數(shù)建立的數(shù)值模型所得到的結(jié)果,利用公式計(jì)算可得三種流動(dòng)方式的再生量、再生效率、全熱效率和?效率。結(jié)果表明逆流流動(dòng)方式所得到的再生量、再生效率、全熱效率以及?效率均為最優(yōu)、叉流其次、順流最差;(3)根據(jù)對(duì)內(nèi)熱型再生器傳熱傳質(zhì)的理論分析,可以得出影響熱濕傳遞的因素包括空氣的溫度、含濕量、流速,吸濕劑的濃度、溫度、流速以及兩項(xiàng)流體的流動(dòng)方式。從室外空氣溫度和含濕量方面對(duì)得到的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出隨著室外空氣溫度的增加,再生量和再生效率均增加,以及隨著室外空氣含濕量的增加,再生量和再生效率均減小;在兩者同時(shí)作用中,含濕量起較大影響作用。由于叉流流型比逆流流行占地小、可進(jìn)行串聯(lián)的優(yōu)勢(shì),則可根據(jù)使用地區(qū)的建筑氣候類型,在高溫高濕氣候條件下,使用室內(nèi)排風(fēng)代替室外空氣;在不需要再生量和再生效率較高時(shí),選擇使用叉流裝置代替逆流。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)熱型再生器 三種流型 數(shù)值模擬 傳熱傳質(zhì) 結(jié)果分析
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU834.9
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 課題來(lái)源11
• 1.2 課題研究背景11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展12-15
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展12-14
• 1.3.2 國(guó)外研究進(jìn)展14-15
• 1.4 課題研究目的、意義和存在問(wèn)題15-16
• 1.4.1 課題研究目的15
• 1.4.2 課題研究意義15-16
• 1.4.3 目前存在問(wèn)題16
• 1.5 課題研究?jī)?nèi)容和方法16-18
• 1.5.1 課題研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.5.2 課題研究方法17-18
• 2 溶液除濕系統(tǒng)18-28
• 2.1 溶液除濕系統(tǒng)簡(jiǎn)介18-22
• 2.1.1 吸濕劑19
• 2.1.2 除濕系統(tǒng)19-22
• 2.2 再生系統(tǒng)22-26
• 2.2.1 絕熱型再生器22-23
• 2.2.2 開(kāi)式和閉式內(nèi)熱型再生器23-24
• 2.2.3 封閉式內(nèi)熱型再生器24-26
• 2.3 小結(jié)26-28
• 3 內(nèi)熱型再生器傳熱傳質(zhì)理論28-37
• 3.1 內(nèi)熱型再生器傳質(zhì)理論分析29-30
• 3.2 內(nèi)熱型再生器傳熱理論分析30-32
• 3.3 三種流動(dòng)方式傳熱理論分析32-36
• 3.3.1 加熱段32-35
• 3.3.2 蒸發(fā)段35-36
• 3.4 小結(jié)36-37
• 4 內(nèi)熱型再生器模擬研究37-54
• 4.1 內(nèi)熱型再生器數(shù)學(xué)模型的建立37-40
• 4.1.1 假設(shè)條件38
• 4.1.2 控制方程38-39
• 4.1.3 邊界條件39-40
• 4.2 內(nèi)熱型再生器數(shù)值模擬過(guò)程40-44
• 4.2.1 模擬分析系統(tǒng)的選擇40-41
• 4.2.2 網(wǎng)格的劃分41-42
• 4.2.3 網(wǎng)格獨(dú)立性討論42
• 4.2.4 模型的選擇42-43
• 4.2.5 后處理43-44
• 4.3 三種流動(dòng)方式數(shù)值模擬的結(jié)果44-53
• 4.3.1 順流型45-48
• 4.3.2 逆流型48-50
• 4.3.3 叉流型50-53
• 4.4 小結(jié)53-54
• 5 內(nèi)熱型再生器模擬結(jié)果分析54-65
• 5.1 數(shù)值模擬結(jié)果的驗(yàn)證54-56
• 5.1.1 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比54-56
• 5.2 數(shù)值模擬結(jié)果的分析56-59
• 5.2.1 三種流動(dòng)方式對(duì)傳質(zhì)的影響56-57
• 5.2.2 三種流動(dòng)方式對(duì)傳熱的影響57-59
• 5.3 三種流動(dòng)方式的應(yīng)用分析59-64
• 5.3.1 經(jīng)濟(jì)性的影響59-60
• 5.3.2 含濕量的影響60-61
• 5.3.3 室外空氣溫度的影響61-63
• 5.3.4 室外空氣含濕量與溫度的綜合影響63-64
• 5.4 小結(jié)64-65
• 6 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：755934