论文部分内容阅读
能源短缺是影响经济发展,威胁人类生存的决定性因素,各行各业都在为解决能源问题贡献力量,暖通行业更不例外。露点蒸发冷却空调和传统的机械制冷空调相比具有不使用压缩机,高效、节能、经济的优点,是蒸发冷却技术的新发展,新开拓,是未来空调市场的重要研究方向。本文主要通过数值模拟、理论分析、实测研究的方法,深入分析研究影响露点蒸发冷却器性能的相关因素,探索各因素的影响规律。通过测试露点蒸发冷却器的实际使用性能,发现使用过程中的问题,提出解决方案,为类似研究和优化露点蒸发冷却器的性能提供参考。对逆流波纹露点蒸发冷却器的工作原理进行了详细分析,并分析研究了数值模拟过程中涉及到的各个方面。物理模型的绘制过程,干湿通道以及水膜数学方程的建立,在ICEM中划分网格,包括网格的类型、网格的数量和质量。边界条件的设置,包括干湿通道进出空气以及水膜的边界条件,描述了在Fluent中使用的模型以及计算方法。为了确保网格的质量,还进行了网格无关性验证,为了确保计算结果的准确性,将计算结果和实验数据进行对比,误差在5%之内,同时分析了干湿通道内温度分布云图。将影响露点蒸发冷却器性能的因素分为三类,分别是进口空气、循环水、通道结构。利用控制变量法,分析了随着进口空气温度、流速、相对湿度、工作进气比、循环水温度、质量流量以及通道长度和间距的变化,波纹逆流露点蒸发冷却器的产品空气温度、制冷量、湿通道的出水温度、湿球效率、露点效率的变化规律,分析了产生变化的原因。并且全面考虑了制冷效果、制冷量的要求以及成本问题,推荐进口空气流速在2m/s左右,工作进气比为0.3,循环水温度在20℃,可以使波纹逆流露点蒸发冷却器达到最好的使用效果。为了从能的量和质两方面全面的分析波纹逆流露点蒸发冷却器的能量利用和损失的本质,清楚的了解该冷却器在使用过程中能量损失的部位、大小和原因,以热力学第二定律为基础,对冷却器展开了(火用)分析。主要介绍(火用)分析的计算方法,包括环境状态点的选择、热能(火用)、化学(火用)、机械(火用)、(火用)效率的计算公式。还分析了工作过程中干湿通道内热能(火用)、化学(火用)、机械(火用)的转化关系。同时还研究了进口空气温度、流速、相对湿度、工作进气比、循环水温度、质量流量的变化对通道内(火用)分布、(火用)效率的影响,并且分析了相关原因。描述了使用复合式露点蒸发冷却空调机组制冷建筑的工程概况,并对该机组的工作原理和相关参数进行了阐述。并对温湿度、风量的测试方法、测点的布置方案、测试过程中用到的仪器进行了描述。分析了在测试时间内,室外环境、进风口、送风口、排风口的干球温度、相对湿度、该机组的湿球效率、露点效率、制冷量、COP、蒸发量,以及进风口、排风口、送风口的干空气和水蒸气的焓值变化规律。同时提出了在测试过程中发现的在使用过程中影响该机组性能的问题,包括水质问题、除湿问题、运行模式问题,并且提出了相应的解决办法。还将波纹逆流露点蒸发冷却器和复合式露点蒸发冷却机组进行了对比,结果显示波纹逆流露点蒸发冷却器的性能要好。