本文關(guān)鍵詞：基于“空氣能”的毛細(xì)管網(wǎng)平面輻射空調(diào)系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,輻射空調(diào)末端設(shè)備主要有毛細(xì)管網(wǎng)輻射板和冷卻頂板。其中毛細(xì)管網(wǎng)輻射板廣泛應(yīng)用在工程實際中。然而隨著人們對于供暖方式的不斷研究,新興產(chǎn)品逐漸出現(xiàn)在空調(diào)市場——毛細(xì)管網(wǎng)熱泵無水式空調(diào)。在空調(diào)領(lǐng)域,換熱末端的載冷劑有兩大類:冷媒水和制冷劑。以水為載冷劑的毛細(xì)管網(wǎng)空調(diào)系統(tǒng)研究已經(jīng)比較成熟,本文對以R22為載冷劑的毛細(xì)管網(wǎng)熱泵無水式空調(diào)進(jìn)行數(shù)值模擬和結(jié)果分析。在供暖過程中,與采用水做載冷劑的毛細(xì)管網(wǎng)空調(diào)系統(tǒng)相比無水式毛細(xì)管網(wǎng)空調(diào)系統(tǒng)的毛細(xì)管冷凝器內(nèi)為制冷劑R22,管路材質(zhì)為銅管,較難做到可視化實驗研究。因此采用實驗的手段對制冷劑在管內(nèi)的流動狀態(tài)和相變過程進(jìn)行研究存在較大難度。模擬制冷劑在管內(nèi)的冷凝過程,對于進(jìn)一步準(zhǔn)確分析毛細(xì)管冷凝器的傳熱性能,有著重大的意義。以毛細(xì)管冷凝器為研究對象,運(yùn)用計算流體力學(xué)知識,使用建模軟件ICEM建立毛細(xì)管冷凝器的物理模型。通過編譯和解釋R22的的相變傳熱用戶自定義程序(UDF),采用Fluent的混合物模型對毛細(xì)管冷凝器進(jìn)行傳熱求解,得到了兩相分布、壓力分布、冷凝效果。以及不同氣體流速下冷凝量沿管長的分布,并且分析了參數(shù)變化的原因。計算出了管徑為5mm的毛細(xì)管冷凝器安裝的最優(yōu)間距為7mm、最優(yōu)流速為2m/s和最優(yōu)管長為60m。對三種不同制熱量的熱源機(jī)進(jìn)行實驗研究得到在外界環(huán)境干球溫度為-10℃、0℃、7℃情況下三種不同熱源機(jī)的COP平均值分別為2.8、3.7和4.2。本文通過對以R22為載冷劑的毛細(xì)管冷凝器進(jìn)行數(shù)值模擬和對熱源機(jī)實驗結(jié)果分析,為以R22為載冷劑的毛細(xì)管空調(diào)設(shè)計及室內(nèi)毛細(xì)管冷凝器鋪設(shè)提供了可靠的理論和實驗數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：熱能工程 毛細(xì)管網(wǎng) UDF 兩相流動 傳熱 冷凝
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB657.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究意義和應(yīng)用前景10
• 1.2 毛細(xì)管網(wǎng)空調(diào)簡介10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 國外毛細(xì)管網(wǎng)空調(diào)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 國內(nèi)毛細(xì)管網(wǎng)空調(diào)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-16
• 第2章 毛細(xì)管冷凝器熱工性能研究16-24
• 2.1 毛細(xì)管冷凝器安裝方式和供熱特點16
• 2.2 毛細(xì)管冷凝器布置形式16-17
• 2.3 毛細(xì)管冷凝器傳熱過程分析17-22
• 2.3.1 毛細(xì)管冷凝器向房間供暖的物理模型17
• 2.3.2 模型的簡化與假設(shè)17-18
• 2.3.3 毛細(xì)管冷凝器中制冷劑與管壁之間的換熱18-20
• 2.3.4 毛細(xì)管冷凝器外壁與抹灰層之間的換熱20-21
• 2.3.5 抹灰層表面的傳熱過程21-22
• 2.4 室內(nèi)采暖設(shè)計溫度22
• 2.5 本章小結(jié)22-24
• 第3章 毛細(xì)管冷凝器的數(shù)學(xué)模型24-34
• 3.1 利用ICEM對毛細(xì)管冷凝器三維建模24
• 3.2 毛細(xì)管冷凝器氣液兩相流動模擬方法24-26
• 3.3 毛細(xì)管冷凝器氣液兩相轉(zhuǎn)化的控制方程26-28
• 3.3.1 混合物模型連續(xù)性方程26
• 3.3.2 混合物模型動量方程26-27
• 3.3.3 混合物模型的能量方程27
• 3.3.4 混合物模型的相對滑移速度27-28
• 3.3.5 第二相體積分?jǐn)?shù)方程28
• 3.4 混合物紊流的k -e模型28-29
• 3.5 氣液相變模型的控制方程29
• 3.6 通過UDF實現(xiàn)氣液相變29-31
• 3.7 混合物方程的離散求解方法31-32
• 3.8 Flue nt求解器設(shè)置32-33
• 3.9 本章小結(jié)33-34
• 第4章 利用Fluent軟件對毛細(xì)管冷凝器進(jìn)行數(shù)值模擬34-50
• 4.1 Fluent的網(wǎng)格技術(shù)34
• 4.2 利用ICEM CFD對模型進(jìn)行處理34-36
• 4.2.1 利用ICEM CFD對模型進(jìn)行邊界定義34-35
• 4.2.2 利用ICEM對模型進(jìn)行文件輸出35-36
• 4.3 毛細(xì)管冷凝器內(nèi)部流場模擬36-41
• 4.3.1 導(dǎo)入模型網(wǎng)格36
• 4.3.2 控制方程的選擇36
• 4.3.3 材料的設(shè)定36
• 4.3.4 邊界條件的設(shè)定36-41
• 4.3.5 求解器的設(shè)定41
• 4.4 模擬結(jié)果與分析41-48
• 4.4.1 數(shù)值模擬可靠性研究41-43
• 4.4.2 冷凝換熱系數(shù)隨干度變化43
• 4.4.3 壓力損失隨入.流速的變化43-44
• 4.4.4 毛細(xì)管網(wǎng)管內(nèi)氣相體積分?jǐn)?shù)分布44-45
• 4.4.5 毛細(xì)管在不同管長下熱流密度分析45-48
• 4.5 本章小結(jié)48-50
• 第5章 熱源機(jī)的實驗性能和實驗結(jié)果50-66
• 5.1 熱源機(jī)測試實驗系統(tǒng)介紹50-56
• 5.1.1 實驗系統(tǒng)概述與測量精度指標(biāo)50
• 5.1.2 實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成50-51
• 5.1.3 控制系統(tǒng)51-55
• 5.1.4 被測熱源機(jī)系統(tǒng)配置55-56
• 5.2 實驗原理及方法56-63
• 5.2.1 實驗原理及意義56
• 5.2.2 實驗方法和操作56-60
• 5.2.3 實驗數(shù)據(jù)的處理60-63
• 5.3 實驗結(jié)果分析63-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文72-74
• 致謝74

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本文編號：380655