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动态制冰系统是一种以冰浆作为蓄冷介质的空调系统,其能实现“移峰填谷”,均衡电网负荷,是改善电力供需矛盾的主要措施之一。它改进了传统静态制冰中以固体冰作为蓄冷介质所存在的主要缺点,无论在经济还是能效方面,均具有显著优势。动态制冰方法多样,而直接接触式动态制冰具有换热效率高、系统设计简单、传热所需温差较小等优势,显示出了巨大的应用前景。近年来,以环保型气体作为载冷介质的直接接触式动态制冰系统因较低的系统初投资、良好的环保及经济效益而逐渐受到了人们的关注。本文首先对动态制冰系统的原理方法及国内外研究现状进行了简要综述,建立了载冷气泡与制冰溶液之间的传热模型,对传热微分方程及能量守恒方程进行变换推导,得到载冷气泡的充分换热高度表达式,并采用FLUENT中的VOF模型对载冷气泡与制冰溶液之间的传热过程进行了二维数值模拟,以验证前文所得充分换热高度表达式的正确性,为气-液直接接触式动态制冰系统中冰浆生成器的高度设计提供理论依据。本文内容主要分为以下三个方面：(1)基于载冷气泡在制冰溶液中的上升特性,建立了载冷气泡与制冰溶液之间的传热模型,并对传热微分方程及能量守恒方程进行变换推导,从而得到载冷气泡的充分换热高度表达式,优化冰浆生成器的设计高度。(2)以FLUENT14.5为模拟平台,采用VOF模型对以低温干空气为载冷气泡,水为制冰溶液之间的换热过程进行了二维数值模拟,观察气泡在该过程中的传热与形变,并验证前文推导所得充分换热高度表达式的正确性,结果表明,VOF模拟所得的充分换热高度值与由充分换热高度表达式计算所得值拟合较好,误差不超过15%,前文推导所得的充分换热高度表达式可用于冰浆生成器的高度设计。(3)根据前文推导所得到的气泡充分换热高度表达式,结合以低温干空气为载冷剂,水为制冰溶液之间的传热过程,分析了气泡初始半径、进气温度、进气速度以及制冰溶液温度等因素对充分换热高度的影响规律。结果表明,在制冰溶液温度不变时,载冷气泡进气速度越大,初始半径越大,进气温度越低,充分换热高度越大,而制冰溶液温度的变化对充分换热高度影响并不明显。