本文關鍵詞：膜式除濕空氣制冷系統(tǒng)仿真及實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空氣制冷系統(tǒng)以天然工質(zhì)空氣作為制冷劑,具有不可替代的獨特優(yōu)勢,然而由于其COP偏低,所以并未得到廣泛應用。另外,空氣制冷系統(tǒng)水蒸氣在渦輪中冷凝結(jié)冰對渦輪乃至整個系統(tǒng)危害極大。因此,為進一步改善空氣制冷系統(tǒng)的性能,本文應用膜除濕器對低溫空氣制冷速凍系統(tǒng)進行集中除濕,在保障良好除濕性能的同時降低整個系統(tǒng)能耗,提高系統(tǒng)的COP。采用集總參數(shù)法建立膜除濕空氣制冷系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型,在相同工況條件下分別對三種不同回熱流程的系統(tǒng)性能進行仿真,分析膜除濕器和不同回熱流程對系統(tǒng)性能的影響。在仿真的基礎上,對三種不同回熱流程的膜除濕空氣制冷系統(tǒng)的性能進行了實驗測試,以驗證仿真結(jié)果;同時,將膜除濕空氣制冷系統(tǒng)的系統(tǒng)性能與采用分子篩除濕的空氣制冷系統(tǒng)性能進行了對比,得出如下結(jié)論:(1)與分子篩除濕的空氣制冷系統(tǒng)相比,膜除濕空氣制冷系統(tǒng)顯著減少了渦輪中水蒸氣的冷凝量,且膜除濕系統(tǒng)的功耗小于分子篩除濕系統(tǒng)功耗,COP高于分子篩除濕系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明,對于二級回熱流程系統(tǒng),在壓氣機進口壓力為200k Pa工況下,膜除濕系統(tǒng)的水蒸氣冷凝量和功耗比分子篩除濕系統(tǒng)分別減少了約51%和20%,而COP提高了約22%。膜除濕系統(tǒng)保障系統(tǒng)除濕性能的同時,還能夠降低系統(tǒng)功耗,提高系統(tǒng)COP。(2)實驗結(jié)果表明,對于膜除濕器,其出口含濕量隨著進氣壓力的升高、總流量的減少及反掃比的增大而降低。在總流量為0.12kg/min、反掃比為20%、進氣壓力為600k Pa工況條件下,膜除濕器出口含濕量約為0.29g/kg。(3)實驗結(jié)果表明,對于膜除濕空氣制冷系統(tǒng),回熱流程可以增加系統(tǒng)制冷量,提高系統(tǒng)COP,且二級回熱流程對系統(tǒng)的改善效果更加明顯。在壓氣機進口壓力為200k Pa工況下,二級回熱流程系統(tǒng)制冷量和COP約為3200W和0.18,比無回熱流程分別提高約78%和80%。(4)仿真結(jié)果和實驗結(jié)果的趨勢是一致的,但數(shù)值上存在一定的誤差。在壓氣機進口壓力為200k Pa工況下,二級回熱流程的膜除濕空氣制冷系統(tǒng)COP和渦輪中水蒸氣的冷凝量的誤差分別約為10%和18%。對于膜除濕器,在總流量為0.18kg/min、進氣壓力為400k Pa工況下,膜除濕器出口含濕量的誤差約為20%。
【關鍵詞】：膜除濕 空氣循環(huán)制冷系統(tǒng) 二級回熱 除濕性能 COP
【學位授予單位】：天津商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB657
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 空氣制冷技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-24
• 1.2.1 空氣制冷系統(tǒng)性能分析10-13
• 1.2.2 空氣制冷系統(tǒng)應用研究13-20
• 1.2.3 空氣制冷系統(tǒng)除水技術研究20-23
• 1.2.4 課題組已完成的工作23-24
• 1.3 課題主要研究工作24-25
• 第二章 膜除濕空氣制冷系統(tǒng)的仿真研究25-49
• 2.1 膜除濕空氣制冷系統(tǒng)基本原理25-26
• 2.2 升壓式渦輪壓氣機組的數(shù)學模型26-31
• 2.2.1 渦輪膨脹機數(shù)學模型26-29
• 2.2.2 離心壓氣機數(shù)學模型29-31
• 2.3 板翅式熱交換器數(shù)學模型31-36
• 2.4 螺桿式空氣壓縮機數(shù)學模型36-37
• 2.5 膜除濕器數(shù)學模型37-38
• 2.6 膜除濕空氣制冷系統(tǒng)性能仿真38-44
• 2.7 仿真結(jié)果分析44-48
• 2.7.1 膜除濕器仿真結(jié)果分析44
• 2.7.2 膜除濕空氣制冷系統(tǒng)仿真結(jié)果分析44-48
• 2.8 本章小結(jié)48-49
• 第三章 膜除濕空氣制冷系統(tǒng)的實驗研究49-57
• 3.1 實驗裝置49-50
• 3.2 實驗步驟50-53
• 3.2.1 試驗臺啟動準備51
• 3.2.2 無回熱流程51
• 3.2.3 一級回熱流程51-52
• 3.2.4 二級回熱流程52
• 3.2.5 試驗臺停止工作52
• 3.2.6 膜除濕器實驗操作流程52-53
• 3.3 實驗工況53-54
• 3.4 實驗數(shù)據(jù)處理54-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 實驗結(jié)果分析57-65
• 4.1 膜除濕器實驗結(jié)果分析57-59
• 4.2 膜除濕空氣制冷系統(tǒng)實驗結(jié)果分析59-60
• 4.3 系統(tǒng)實驗結(jié)果對比分析60-62
• 4.4 實驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比分析62-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻67-71
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明71-72
• 附錄一 主要符號表72-73
• 附錄二 鋸齒形翅片的幾何參數(shù)73-74
• 附錄三 系統(tǒng)主要部件的技術參數(shù)74-78
• 致謝78-79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：膜式除濕空氣制冷系統(tǒng)仿真及實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：382389