一、蒸发式冷凝器热力计算的简化方法（论文文献综述）
荣杨一鸣[1]（2021）在《基于空分压缩余热驱动的自增效多级空压流程设计优化与实验研究》文中研究指明低温空分系统能耗高、技术复杂,其投资成本在石化、冶金等行业内占总投资成本的比例较高。以钢铁行业为例,空分设备能耗成本占钢铁企业总能耗的15-20%。围绕我国“碳达峰、碳中和”目标,进一步降低空分系统能耗对于实现工业领域节能减排至关重要。从低温空分系统发展历史来看,实现空分系统节能的主要方法分别为,降低系统压力等级和减少部机压力损失两种节能途径,而对目前的第六代空分系统而言,进一步降低压缩机排气压力已经十分困难,用于减小系统压损的分子筛、增压膨胀机、规整填料等核心部机技术也基本发展成熟。空压流程作为与两种节能途径都相关的主要耗能单元,过程余热量巨大,而空分系统缺乏与之匹配的需求端,存在显着的余热“供需失衡”矛盾,亟需探索适合空分应用场合的新型压缩余热利用方法。基于此,本文提出了基于过程余热的“因地制宜、就地利用”的空压流程节能方案,以实现空压流程节能化技术应用,从系统设计、匹配优化和实验验证方面分别验证了系统原理、经济及技术可行性,为实现空压流程余热利用节能技术的工业应用,提供了理论设计及实验验证基础。主要工作如下:1)首次提出了自增效多级空压流程,建立了针对性综合性能评价方法,验证了系统原理可行性。基于各级压缩出口余热量大且分散的特性,提出并建立了基于空气压缩流程基础布局的自增效多级空压流程。利用有机朗肯蒸气压缩系统（ORC-VCR）,回收多级压缩出口余热用于驱动制冷系统,并将制冷量反哺用于冷却各级压缩入口空气,以达到降低压缩功耗的目的。为实现该流程的综合性能评估,本文分别基于热力学第一定律、第二定律和系统经济性评价,给出了该系统的各类评价指标,分别讨论了能量分配、工况变化和参数设置等方面对系统热力学及经济性能的影响。计算结果显示,6万规模空分系统节能率可达到3.6%,年节省成本为273万元,验证了系统的原理可行性。2)建立了基于萤火虫算法的性能优化方案,揭示了内部系统因素匹配优化机理和外部环境因素的性能影响机制,验证了系统经济可行性。分析了各级余热回收与冷量分配为主的内因对自增效空压流程性能影响趋势,系统性能影响权重较大的因素主要为,二级压缩出入口回收余热量及分配制冷量。在此基础上建立了以高、低温蒸发器为能量分配载体的萤火虫优化算法,以各级蒸发器换热尺寸为优化参数,以生命周期内节省成本LCS和节省能量平均成本LCOE为优化目标,分别进行系统优化设计。针对典型地区杭州和银川设计的自增效多级空压流程,优化设计后的节能率ESR可分别达到4.3%和3.7%,生命周期节省成本LCS分别可达到6,695和5,590万元,回收周期最短分别为4.1和4.3年,验证了该流程系统的经济可行性。3)设计搭建了国内首套ORC-VCR实验平台,开展实验研究系统的工况稳定设计方法及系统性能影响规律,初步验证了系统技术可行性。设计并搭建了ORC-VCR实验系统,针对同轴膨胀压缩机稳定运行条件进行了气浮供液稳定性测试、轴向力稳定性测试、电机冷却性能测试。轴承供液方面,膨胀压缩机中轴承压差可控制在0.53-0.63 MPa之间,气浮供液量充足;电机冷却性能方面,通过PID控制,膨胀压缩机腔温度可在开机后30 min内稳定在40℃左右;轴向力平衡方面,采用电机辅助方法,膨胀压缩机内的轴向力可保证在系统安全范围内,机腔振动值不超过0.2 mm/s,验证了实验辅助系统的可靠性和安全性。制冷性能研究方面,系统COP基本随着高/低温蒸发压比PH/PL的升高呈现线性下降的趋势,膨胀压缩机工作负荷可通过节流阀开度,约在正常工况的40%-100%范围内进行调节。在转速26,000 rpm且旁通阀开度0%的基础工况下,系统制冷量为14.2 k W,制冷温度为14.6℃,系统COP最高为0.63,基本满足理论优化系统对制冷能力要求,验证了系统技术可行性。
张崇文[2]（2021）在《太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷系统的性能研究》文中研究指明我国为大力推动生态文明建设与深入实施可持续发展战略,将能源清洁安全高效利用作为加快推进绿色低碳发展的重要内容。暖通空调领域作为能耗大户更加需要构建清洁低碳和安全高效的能源体系架构。本文为充分利用太阳能和干空气能等天然洁净能源,提出一种太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷系统,探究其在中等湿度地区典型城市西安市的适用性与经济性,主要研究内容如下:1.构建太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷系统。该系统由太阳能喷射制冷子系统与露点间接蒸发冷却子系统构成。结合两子系统各自原理优势和室外气候条件,确定了相应的运行策略:上午时段由露点蒸发冷却子系统单独为空调房间提供冷量,中午时段开启太阳能喷射制冷子系统,与露点蒸发冷却子系统共同运行为空调房间供冷,以实现复合系统连续高效运行。2.建立复合制冷系统的能量分析模型,并使用FORTRAN语言编写计算程序。首先,计算分析了太阳能喷射制冷子系统的太阳能辐射强度、集热面积、发生温度和冷凝温度对其热性能和机械性能的影响,结果表明:太阳能辐射强度越强和集热面积越大,太阳能喷射制冷子系统的制冷量越大;系统整体性能系数COP随发生温度的升高而增大,随着冷凝温度升高而减小。其次,计算分析露点蒸发冷却子系统的空气干球温度、相对湿度、空气流速和风量比对其蒸发冷却效率和产出空气温度的影响,结果表明:进口干球温度越高,相对湿度越大,产出空气占比越小,空气流速越大,使得露点蒸发冷却子系统产出空气温度越低,而系统湿球效率和露点效率随着进口干球温度和工作空气占比升高而增大,随着进口风速增大而减小。最后,综合分析了太阳辐射强度和室外空气干湿球温差变化对复合制冷系统机械性能系数COP,的影响,结果表明:太阳辐射强度越低,室外空气干湿球温差越大,复合制冷系统机械性能系数越大。3.结合气象条件,对一体化冷却器的露点蒸发冷却和蒸发式冷凝两部分进行结构尺寸计算,主要包括其换热面积、盘管结构、布置方式和通道尺寸等。此外,还对结构参数和室外空气状态对冷却器性能和尺寸的影响进行分析。结果表明:蒸发式冷凝部分的换热面积随着进口空气湿球温度的升高和焓值的增大而增大,随着配风量、配水量和迎面风速的增大而减小,而受到进口空气干球温度的影响不大。4.使用TRNSYS模拟西安市供冷季的气象参数变化,并计算出某节能建筑在供冷季的冷负荷,分析复合制冷系统在典型日和供冷季的制冷性能与经济性,结果表明:连续三天典型日内复合制冷系统供冷量能满足建筑的逐时冷负荷,连续典型日内露点蒸发冷却制冷模式下,系统机械性能系数最高可达12.08,而太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷模式下,系统机械性能系数先减小后增大,最低为7.35。在整个供冷季中,复合制冷系统供冷量基本上能满足建筑的逐时冷负荷,复合系统总制冷量为3858.92k Wh,其中露点蒸发冷却子系统为房间供冷量为2149.19k Wh,而太阳能喷射制冷子系统制冷量为1709.73k Wh,露点蒸发冷却子系统为房间供冷量占复合系统总制冷量的55.7%,而太阳能喷射制冷子系统制冷量则为44.3%,太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷的日平均机械性能系数基本保持在8到10的范围内。复合制冷系统在典型日内供冷时长为36个小时,共耗电13.37k Wh;供冷季最大单日耗电量为5.01k Wh,单日耗电量最小为2.98k Wh,共消耗电量为404.49k Wh,在总制冷量相同的条件下,传统压缩制冷系统在供冷季共1104小时制冷时间内的总耗电量为948.64k Wh,供冷季内复合制冷系统相对于传统压缩制冷系统可以节约电能57.4%,具有良好的经济性。
黄登捷[3]（2021）在《燃气热泵用冷凝器优化设计与模拟》文中研究表明节能技术是我国能源战略发展的优先主题,节能减排是我国能源发展的基本国策。我国能源消耗量大,能源供应紧张,而提高能源利用效率减少能源浪费的关键之一便是研发和优化用能设备。而燃气空气源热泵在一次能源利用率、经济节能、余热回收利用等方面优势,使其在近十几年得到了快速发展。冷凝器作为热泵系统中重要的组成部分,其性能的好坏也极大程度影响着热泵系统整体的好坏。由于蒸发式冷凝器在节水、节能及综合性能等方面相比其他形式冷凝器具有明显优势。因此深入研究蒸发式冷凝器的传质传热过程,分析各因素对其换热性能的影响并加以合理设计优化,对我国能源战略发展有着重要意义。本文对蒸发式冷凝器的科研工作主要从以下方面进行展开:首先分析燃气空气源热泵系统冷凝器的分类及性能特点,对蒸发式冷凝器基本构造、工作原理、管型等方面展开研究,着重分析其传热传质机理,并通过计算完成滴形管蒸发式冷凝器的结构形式设计。其次建立蒸发式冷凝器模拟模型,利用FLUENT软件在相同条件下对圆形管和滴形管蒸发式冷凝器的温度场、速度场进行模拟,和相关文献对比证实模拟结果的准确性,并进一步证明滴形管的特殊弧面设计可提高蒸发式冷凝器的换热性能。利用控制变量法,将布液高度、喷淋水喷淋速度、喷淋水喷淋温度、排布角度、管束间距分别作为变量,控制其他参数不变,模拟分析各个单一因素对滴形管蒸发式冷凝器换热性能的影响,对其结构进行优化。结果表明:设置布液高度为变量时,从换热性能方面考虑,布液高度为250mm最佳,从热经济性方面考虑,布液高度300mm时最佳;设置喷淋水速度为变量时,从换热性能方面考虑,喷淋水速度为1.4m/s最佳,从热经济性方面考虑,喷淋水速度为1.6m/s时最佳;设置喷淋水温度为变量时存在一最佳温度30℃,此时冷凝器换热性能最佳;设置管束排布方式为变量时,从换热性能方面考虑,排布方式为平行10°时最佳,但损失能量过多,考虑到热经济性,正常排布方式最好;设置管束间距为变量,管束间距为48mm时换热性能最佳,管束间距为50mm时热经济性最佳。最后考虑到滴形管蒸发式冷凝器换热性能由多个因素共同决定,对几种影响因素独个分析并不能分辨其影响程度的大小,利用正交试验方法对四种重要影响因素组合计算,得出影响因素主次关系为喷淋水速度>管束间距>布液高度>喷淋水温度;并提出最优选组合:布液高度为250mm,喷淋水温度为29℃,喷淋水速度为1.4m/s,管束间距为48mm,此时滴形管蒸发式冷凝器传热系数最高,换热性能最佳。
刘扬[4]（2021）在《天然气辅助聚光PV/T冷热电联供系统的热力特性研究》文中提出碳减排是实现社会、经济可持续发展的必由之路。针对我国分布式冷、热、电联供技术存在的局限性,兼顾天然气稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能清洁、可再生的优势,本文在课题组前期研究工作基础上,研究太阳能间歇性和随机性影响且用户负荷需求不确定变化下的天然气辅助聚光光伏光热（PV/T）冷、热、电三联供系统的热力特性及其相互作用机制,建立天然气与太阳能互补的冷、热、电三能输出在切换拓扑结构下的能量输运模型,揭示不同时空尺度下多能流热力场的耦合机制;探寻可最大限度消纳间歇性和随机性太阳能量的冷、热、电负荷主动调控机制和稳定控制方法,突破多扰动下天然气辅助聚光PV/T三联供系统主动调控的机理与方法。以期为高效、清洁、低成本的分布式冷、热、电联供技术提供新思路和新方法,丰富太阳能综合利用领域,拓宽分布式冷、热、电联供的应用场景。具体从以下四个方面开展研究:首先,探寻不同追踪模式的低倍聚光PV/T系统性能。为了提升PV/T性能,采用聚光技术之后,需要设置追踪装置辅助配合。追踪方式分为单轴追踪和双轴追踪。根据特定的地理位置调整太阳能电池板的方向、倾角和使用合适的聚光器,可达到最大限度地收集利用太阳能的效果。一般来说,聚光太阳能电池板的热、电性能优于非聚光太阳能电池板。追踪系统会显着提高太阳能电池板接收到的辐射强度,从而提高电池板的光伏和光热性能。因此,追踪技术在太阳能利用领域具有广阔的应用前景。本文采用（?）分析方法对比研究不同轴向的单轴追踪系统和双轴追踪系统的能量输出特性。得到结论,在北京地区单轴追踪低倍聚光PV/T系统东西轴向系统的性能最优。其次,结合具有间歇性和随机性特征的低倍聚光PV/T热电输出能量场模拟和实验结果,将聚光PV/T技术与热泵技术耦合,构建了全工况下的热电联供系统。采用（?）分析方法,研究热电联供系统变工况运行性能下降的本质原因及其应对策略,揭示联供系统全工况能量转换与梯级利用机制。从能源梯级利用角度出发,设计并建立低倍聚光PV/T系统耦合热泵热电联供系统模型,分析其采暖季全工况下的热力特性。通过数值模拟,探究其全工况下系统热力特性。搭建系统实验平台,实验探究该热电联供系统的耦合机制及运行性能。热电联供系统的水源热泵机租的COP实测值比额定值高31%。然后,分析多时空尺度下异质能源互补的冷、热、电能量转换机制,探索天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统能量场的耦合机理。基于温度对口、梯级利用原则,通过对用户侧的热负荷、冷负荷、生活热水、以及系统用电的预测与评估,剖析三联供系统全工况热力特性,结合具有间歇性和随机性特征的低倍聚光PV/T系统输出能量场模拟结果,剖析天然气、低倍聚光PV/T以及热泵系统的相互作用机制,建立了异质能源互补的三联供系统的热力输运计算模型。最终,实现系统全工况的稳定连续运行,既可提高太阳能的光电光热转化效率,又能够提高天然气热力系统的运行热经济性,降低污染物排放,减少天然气燃烧不可逆损失。最后,从系统优化角度出发,以前述天然气辅助低倍聚光PV/T系统为研究对象,提出异质能源互补的冷、热、电三联供系统的优化集成方法。利用TRNSYS软件与GenOpt相结合的手段,优化低倍聚光PV/T面积、蓄热水箱容积以及控制策略中的三个限定温度,采用全生命周期的分析方法,建立耦合系统优化目标,探究系统收益、成本之间的竞争博弈关系。最终,优化后天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统的年度CO2减排率为35%。
马许仙[5]（2021）在《一种露点空气冷却器的性能研究》文中进行了进一步梳理利用水自然蒸发吸收的潜热进行空气冷却,极限状态可以将空气冷却至其露点温度,是一种适用于空调使用的绿色制冷技术。尽管国内外学者进行了大量的研究工作,有效提高了露点空气冷却器的效率,但其单位设备体积的制冷量仍比较低。本文试图在前人研究的基础上,找到进一步优化设备和提高制冷效率的途径,并加以理论和实验验证。为此,本文在深入文献调研的基础上,找到蒸发介质和设备结构作为突破口,进行了实验测试和结构优化设计,并对新的设计开展了模拟仿真研究。首先,为了弄清楚作为蒸发冷却设备性能评价基础的水系统测试标准,本文对国内外行业标准进行了深入分析,确立了适用的蒸发效率及用水效率的测试方法和计算公式。然后,对Coolmax吸湿速干纤维材料的吸湿性能和散湿性能进行了实验测量。实验结果验证并量化了材料的吸水和蒸发性能,为后续结构设计的创新奠定了基础。并且,为了进一步验证该材料的实用性,本文提出并实验验证了一种新型的材料热复合加工工艺,用于Coolmax纤维材料与金属换热板的加工成型。在验证了露点空气冷却器核心热湿交换器成型工艺的基础上,本文设计了一种以Coolmax作为湿面材料的新型露点空气冷却器。区别于传统蒸发冷却器,该结构以浸没方式布置水系统,而取消了一般必备的水泵及布水系统,减少机组电耗的同时,优化了系统水、气流组织。最后,为了了解新型结构内部的热湿过程规律,本文利用多物理场仿真软件COMSOL进行了建模和性能仿真研究,主要模拟分析了干湿通道耦合的温度场、速度场和湿度场。通过对通道内热湿交换过程的仿真分析得到,湿通道前0.6 m蒸发活跃,以潜热交换为主;而之后,湿通道内空气趋于饱和,蒸发不明显,进行单纯的显热交换。该结论对于优化热湿交换通道长度和换热器结构非常重要。还研究了制冷性能随一次空气温度、流速、湿度、工作空气比、通道间距和通道长度等参数变化的规律,得出最佳空气通道间距4～5 mm,在工作空气比为0.3时可以达到最佳制冷工况。
刘瑞恒[6]（2021）在《大型冷库智能控制与监控系统的研究与应用》文中研究表明大型冷库作为冷链物流建设中至关重要的基础节点,同时也是食品冷冻加工、储存和流通的重要基础设施。制冷系统作为冷库的核心系统,其能效水平的高低将极大的影响冷库的总体效率。通过提高冷库控制效率,可以减小库温较大波动,防止食品变质、质量下降,同时达到了降低能耗、节能的目的。本文以兰州某副食品采购中心M-6大型低温冷库为研究对象,展开对冷库智能控制系统的研究和应用,主要工作内容如下:（1）通过对制冷工艺介绍和控制要点的分析,设计了冷库制冷控制系统,并研究了温度控制与节能控制方法。温度控制过程时,由于冷库中随机进行的进货和取货,库内温度容易出现较大的波动,从而使得模糊控制器的控制参数无法达到最优,导致模糊PID算法在冷库温度控制上出现了自适应能力差以及控制精度低等问题,本文引入变论域思想对模糊PID控制器进行优化,设计了变论域模糊PID控制器。同时针对冷库温度控制系统建立了数学模型,通过MATLAB仿真结果表明,与模糊PID控制方式相比,变论域模糊PID控制器具有超调量小,抗干扰性强等特点。（2）针对节能控制,通过对低温冷库的节能相关问题的分析,确定了冷库制冷压缩机组大多是都处于部分负荷,从而造成了能源浪费,因此采用了滑阀调节结合变频技术对压缩机容量进行优化。（3）设计了以西门子S7-200SMART PLC为核心的冷库监控系统,构建了基于上下位机为主的控制系统的网络结构。下位机采用可编程控制器（PLC）,对现场参数进行检测、控制现场执行机构和设备,采用工业以太网、现场总线、Modbus网络进行数据传输。上位机采用工业控制计算机基于WINCC组态软件开发平台,设计开发大型冷库控制系统监控界面,实现对大型冷库运行过程的实时监控、参数显示及报警等功能。控制系统运行结果表明:冷库制冷控制系统运行可靠、性能稳定,实现了对大型冷库自动化、智能化、可视化控制,达到了预定的控制目标。
姚远[7]（2021）在《分液型板式冷凝器传热特性研究》文中提出冷凝器在能源动力、石油化工、制冷供热、食品医药等很多行业的生产中起到了非常重要的作用,是必不可少的基础部件。增大冷凝器的换热系数,不但可减小设备体积和重量,提高能源利用效率,还可以节省安装空间和降低运行费用。因此,开展冷凝器换热机理及其创新结构的研究具有重要的科学意义和工程价值。本论文针对板式冷凝器冷凝换热特性,引入气液分离提高过程干度的分液冷凝思想,对其分液强化换热机理、换热器中气液分离实现方式及其强化换热效果进行深入研究。本论文主要研究内容和结论如下:首先阐述了分液型板式冷凝器强化传热的基本原理。采用适当的分液冷凝措施,将冷凝液从换热流道中及时排出,可以减少板式冷凝器下部流道内的冷凝液膜厚度,有助于冷凝器整体传热系数的提高。本文设计了可以实现中间排液功能的分液型板式冷凝器,详细说明了其结构组成和工作原理。分液型板式冷凝器的主要创新之处是在换热板中间增加了分液孔,并以分液孔为界分成上下两个冷凝区,蒸气在第一冷凝区的冷凝液通过分液孔排出流道,提高干度后的蒸气进入第二冷凝区继续冷凝。基于分段计算的思想,建立了分液型板式冷凝器的集中参数模型。利用Visual Basic 6.0程序平台,通过多级迭代设计了适用于分液板式冷凝器的性能参数计算程序。该程序分别采用Yan,Han,Kuo等人推出的板式换热器冷凝换热系数和压降实验关联式进行了验证计算。结果发现,Kuo关联式偏差最小,可靠性最高,因此采用Kuo关联式建立分液板式冷凝器传热性能预测数学模型。利用分液板式冷凝器性能预测模型对特定尺寸结构的分液板式冷凝器（LVSPC）和常规板式冷凝器（CPC）进行了对比计算。计算结果显示,LVSPC第二冷凝区的冷凝换热系数HTCr最小,LVSPC冷凝侧的总换热系数HTCr和总压降ΔPr,f也都小于CPC。由此可以看出,通过分液措施,虽然LVSPC第二冷凝区的蒸气进口干度Xr,in,2得到了提高,但同时也减少了质量通量Gr,2,两大因素的改变对HTCr的影响方向相反,且Gr,2减少造成的影响较大,所以造成了 LVSPC第二冷凝区HTCr的显着减小,因此必须对第二冷凝区的结构进行优化。以LVSPC第二冷凝区的长度比（LR）和波纹高度比（AR）作为结构优化的关键参数,以HTCr,ΔPr,f,换热量Qr,换热器性能评价准则PEC,惩罚因子PF和系统（?）效率η作为优化评价指标,采用性能预测模型对分液板式冷凝器进行了 LR和AR最优值的求解。结果显示,当长度比LR和波纹高度比AR都在0.5左右时,LVSPC的综合热力性能达到最高,且优于同等工况下的CPC。根据优化分析结果,以LR=0.5,AR=0.5确定LVSPC的结构尺寸,并研究Gr、Xin,r,l以及qr等工况参数的变化对LVSPC传热性能和综合热力性能的影响。结果表明,HTCr,Qr,PF会随着Gr、Xin,r,1以及qr的增大而增大,ΔPr,f会随着Gr、Xin,r,1的增大而增大,而会随着qr的增大而减小。PEC随着Gr、Xin,r,1的增大而增大,随着qr的增大而减小。η随着Gr的增大而减小,随着Xin,r,1和qr的增大而增大。本文还对分液板式冷凝器的性能进行了实验研究。以R134a为工质进行了LVSPC与CPC换热系数和压降的对比实验。由实测结果对比可知:（1）在同等初始条件下,LVSPC的冷凝换热系数和总换热系数均大于CPC,LVSPC的总换热量大于CPC;（2）在所有工况中,LVSPC的压降都小于CPC,说明LVSPC具有降低流动阻力,减少泵功的作用。分别以工质质量通量、蒸气干度、蒸气压力、热流密度和蒸气过热度等工况参数为研究对象,研究其变化时对LVSPC换热系数和压降的影响。由实验结果可知:（1）随着工质质量通量的增大,总换热系数和工质侧压降都会增大;（2）随着蒸气干度的增大,总换热系数无明显的增减变化规律,工质侧压降会小幅增大;（3）随着蒸气压力的增大,总换热系数会先增大后减小,工质侧压降会小幅降低;（4）总换热系数会随着热流密度的增大而增大,工质侧压降会随着热流密度的增大而减小;（5）蒸气过热度的增大会减小总换热系数和工质侧压降。根据实验数据对建立的分液板式冷凝器性能预测模型重新进行了模型验证,结果显示,所有冷凝换热系数和摩擦阻力系数的模型预测值均大于实验测试值。通过对实验关联式的改进,采用修正后的实验关联式重新计算后,冷凝换热系数预测值的偏差都在±15%范围内,摩擦阻力系数预测值的偏差都在±20%范围内。说明修正后的分液板式冷凝器性能预测模型的计算精度得到了很大提高。
张梦超[8]（2021）在《气液对流条件水平管外降膜蒸发过程数值计算》文中研究说明蒸发式凝汽器是循环式冷却水系统的重要组成部分,兼具空冷、水冷与蒸发式冷却方式的换热优势,因其具有结构紧凑,换热效率高,维护方便等特点,广泛运用于冶金、电力、制冷等行业。蒸发式凝汽器管外物理过程可概括为:气液对流条件下水平管外降膜蒸发。目前,针对气液对流条件下水平管外降膜蒸发过程进行传热传质耦合的数值模拟研究较少,水平管外气液对流过程质量能量传递较为复杂,且液体在水平管外降膜流动过程的换热特性也会对气液对流传热传质过程产生一定的影响。因此,需要深入研究降膜流动过程的局部换热特性以及气液对流过程的传热传质特点。本文采用数值模拟的方法,基于流体体积模型（Volume of Fluid,VOF）构建了三维物理和数学模型,从水平管外降膜流动与传热,气液对流过程传热与传质两个方面展开研究。本文的主要研究内容有:研究了气液对流条件下,水平管外柱状流管子表面液膜厚度的分布特点,并分析了喷淋密度和迎面风速对液膜厚度分布的影响。结果表明:在圆周方向上,液膜厚度先减小,后缓慢增大,液膜厚度最薄位置在90°-100°之间;在水平管轴向上,液膜呈现“平稳-波峰-平稳”的分布特点。随着喷淋密度的增大,液膜厚度逐渐增大;随着迎面风速的增大,水平管下半周的液膜厚度稍增大。研究了气液对流条件下,水平管壁-液膜局部对流换热系数的分布特点,并分析了喷淋密度和迎面风速对局部对流换热系数分布的影响。结果表明:在圆周方向,局部对流换热系数呈现“分区”分布的特点,主要分为“滞止区”（圆周角0°-6°）、“冲击区”（圆周角6°-30°）、“热发展区”（圆周角30°-160°）、“尾流区”（圆周角160°-180°）;在轴向上,局部对流换热系数先减小,后在液膜“波峰”位置增大。随着喷淋密度的增大,水平管外液膜流速增大,局部对流换热系数增大;随着迎面风速的增大,水平管中部及下半部的局部对流换热系数增大。研究了水平管外气液对流过程的换热量,并分析了喷淋密度和迎面风速对传热传质的影响。结果表明:潜热换热量占总换热量的75%左右。随着喷淋密度的增大,潜热换热量存在最大值;迎面风速的增大可以显着提高气液对流过程的传热传质效果。研究了气液对流条件下降膜蒸发过程中,海水盐度对传热传质的影响。盐度不仅影响海水的热物理性质,还直接影响海水的饱和蒸气压,进而影响气液两相水蒸气分压差。结果表明,随着海水盐度的增大,气液对流条件下降膜蒸发过程潜热换热量减小。
李模华[9]（2021）在《椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器强化传热传质性能实验研究》文中研究说明随着我国城市地铁建设速度的加快,其能耗高、投资大的问题日益受到人们的关注。研究表明,传统的地铁通风空调系统为水冷式冷水机组+冷却塔组合,其能耗约占地铁系统总能耗的30%,并且地铁站大多位于城市人口密集区域,冷却塔的选址较为困难。为了降低地铁通风空调系统的能耗,同时解决冷却塔的布置问题,蒸发式冷凝器开始应用于地铁通风空调系统中,其原理主要是利用水的汽化潜热来吸收热量,具有整体结构紧凑、耗水量小、换热效率高的特点。尽管蒸发式冷凝器具有很多优点,但在实际运行过程中,随着喷淋水的循环使用,温度逐渐升高,其换热效率大幅降低。针对此问题,同时为了进一步提升蒸发式冷凝器的性能,本文提出了一种椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器,其中外管为椭圆管,而内管为圆管,制冷剂在两管之间的类似环形区域内流动,与圆管内冷却水的换热为内传热过程,与椭圆管外空气和水膜的换热为外传热过程,总换热量为内外两个传热过程之和。此外,本文还搭建了实验系统,通过实验分析了迎面风速、喷淋密度、湿球温度、循环水温度、冷却水流量的变化对其传热传质性能的影响,主要的研究结论如下:（1）迎面风速从2.2 m/s增大至3.1 m/s时,总热流密度随之不断增大,当风速在3.1～3.7 m/s范围内时,总热流密度出现下降的趋势,在风速为3.1 m/s时出现峰值,本文实验系统的最佳迎面风速为3.1 m/s。（2）喷淋密度从0.0014 kg/（m·s）增加至0.0056 kg/（m·s）时,风速分别为2.8 m/s、3.1m/s、3.4 m/s实验条件下的总热流密度分别增大了34.8%、36.5%和35.5%,当喷淋密度大于0.0056 kg/（m·s）后,总热流密度开始减小,喷淋密度为0.0056 kg/（m·s）时,三种工况下的总热流密度达到峰值,本文实验系统的最佳喷淋密度为0.0056 kg/（m·s）。（3）当湿球温度从12.91°C增加到26.89°C时,外传热过程的总传热系数和热流密度分别降低了52.6%和67.5%,而内传热过程的总传热系数和热流密度分别增加了2.1%和47.5%。在湿球温度较高的工况下,依靠内管传热系数的增加,制冷系统理论COP从5.69减小至5.18,仅降低了8.9%,总体换热性能仍然良好。（4）循环水温度的升高对于内外传热过程的影响程度不同,循环水温度从23°C升高到35°C时,外传热过程总传热系数从328.56 W/（m2·K）下降至108.58 W/（m2·K）,减小了66.9%;而内传热过程总传热系数从1448.2 W/（m2·K）降低至1413.62 W/（m2·K）,仅降低2.4%;高温循环水工况下,由于内管换热过程的存在,相比于仅有管外传热过程的常规蒸发式冷凝器,本文设计的冷凝器换热效率更高。（5）冷却水流量的增加对于提升椭圆套管-管翅式蒸发式冷凝器的性能是显着的,当冷却水流量从0.036 m3/h增大到0.216 m3/h时,总热流密度从3411.0 W/m2提高至4131.42 W/m2,增大了21.1%,制冷系统理论COP从5.13升高至6.67,增大30%。（6）拟合得到水膜与椭圆管壁的传热系数关联式为:hw=403.4（Γ/d）0.584,水膜与空气之间的对流传热系数关联式为:hwa=0.0044（（λa）/d）（Rea）1.2761,水膜与空气间的对流传质系数关联式为:hd=0.9097（ma）1.10,换热器管外空气流动阻力关联式:?P=0.364（（v2）/2）2.4。本文通过对椭圆形套管蒸发式冷凝器的理论分析、实验系统设计、性能实验研究,总结了其传热传质性能随各影响因素变化的规律,这些成果将为套管蒸发式冷凝器的设计和实验研究提供了一定的参考,对于推动蒸发式冷凝器向着更加节能、高效的方向发展具有重要意义。
李智[10]（2021）在《面向非稳态热源的储热式有机朗肯循环基础问题研究》文中研究指明有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）因其较高的热效率、较简单的结构和高可靠性等优点,在中低品味余热回收领域拥有广泛的应用前景。当前针对有机朗肯循环的研究多是基于稳态热源进行的,但内燃机余热、工业余热等热源通常呈现波动和间歇特性,这给ORC的安全和高效运行带来了巨大挑战。针对余热源的非稳态问题,本文提出了集成相变储热换热器（Latent Thermal Energy Storage,LTES）的储热式ORC系统,利用相变材料（Phase Change Material,PCM）对非稳态热源进行预处理,使其达到下游ORC的安全运行条件。储热式ORC的成功实施仍面临许多亟待解决的基础问题,例如部件层面的储热换热器和系统层面的储热式ORC动态性能。围绕非稳态热源条件下储热式ORC的若干基础问题,本文的主要工作内容和结论如下:（1）基础ORC对非稳态热源的适应性及安全运行极限快速预测方法研究:探究了热源波动特性、蒸发器结构和材料参数对基础ORC阶跃变工况响应特性和循环变工况运行特性的影响,获得了最小过热度的变化规律,基于此建立基础ORC安全运行所允许的热源波动极限的快速预测方法。（2）非稳态热源对管壳式储热换热器的熔化过程影响机制及强化传热研究:探讨了不同热源波动特性对储热换热器的熔化过程影响机制,发现周期较小的波动热源对熔化过程影响较小,而周期较大的热源可以促进熔化过程。开展了基于肋片的储热换热器强化传热研究,结果表明储热换热器削弱热源波动的效果随着肋片高度的增加而更加显着。（3）PCM热物性参数对储热式ORC的动态运行特性的影响规律研究:分析了PCM热导率和熔点对热源阶跃变化和循环变化条件下储热式ORC动态性能的影响,结果表明储热换热器可以显着降低热源的波动幅度,且降低幅度随着PCM热导率的增加而增强。基于动态运行规律,获得了储热式ORC安全运行的热源波动极限快速预测关联式,结果表明储热式的安全运行极限明显高于基础ORC。（4）内燃机余热驱动的储热式ORC试验台架搭建及试验研究:开展了稳态工况、阶跃变工况和循环变工况条件下基础ORC和储热式ORC的性能对比试验研究,结果表明在阶跃变化比例较小时,储热式ORC能保证安全运行,在阶跃比例较大时可以延长过热度降至0的时间。循环变化热源条件下,储热式ORC可以保证安全运行,且平均理论净功和热效率较基础ORC分别提高23.5%和23.2%。（5）不同储热式ORC方案的性能初步探索研究。提出了储热换热器梯级布置的储热式ORC方案,以及热源-PCM-工质耦合传热的直接蒸发储热式ORC方案。对于PCM梯级布置的储热式ORC,分段数量N=2的方案较N=1和N=3的方案性能更佳。对于直接蒸发储热式ORC系统,不同直接蒸发储热式ORC方案的性能对比研究表明,相同时间内双LTES方案的总输出功和持续运行时长显着优于两种单LTES方案,且双LTES交替工作可以有效地克服单LTES的直接蒸发储热式ORC系统必须面临的间歇性运行问题。
二、蒸发式冷凝器热力计算的简化方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、蒸发式冷凝器热力计算的简化方法（论文提纲范文）
（1）基于空分压缩余热驱动的自增效多级空压流程设计优化与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 空压流程节能方法 |
| 1.2.1 空分系统压缩流程特性 |
| 1.2.2 空压机余热利用方法 |
| 1.3 有机朗肯耦合蒸气压缩制冷(ORC-VCR)系统研究 |
| 1.4 自增效多级空压流程的主要科学和技术问题 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 2.自增效空压流程设计及性能评价方法 |
| 2.1 系统流程设计与建模 |
| 2.1.1 系统原理介绍 |
| 2.1.2 系统物理模型与计算方法 |
| 2.2 系统评价方法 |
| 2.2.1 热力学第一定律评价指标 |
| 2.2.2 热力学第二定律评价指标 |
| 2.2.3 经济及环境效益评价指标 |
| 2.3 系统性能计算结果与评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.自增效空压流程性能影响及优化研究 |
| 3.1 内部系统因素匹配优化方案 |
| 3.1.1 能量回收与分配对系统性能影响 |
| 3.1.2 自增效空压流程能量匹配优化 |
| 3.2 外部环境因素性能影响机制 |
| 3.2.1 杭州和银川典型工况优化 |
| 3.2.2 原料温湿度对系统优化结果的影响 |
| 3.3 典型地区系统全年性能变化规律 |
| 3.3.1 杭州和银川原料空气变工况特性 |
| 3.3.2 全年工况计算方法 |
| 3.3.3 优化结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.ORC-VCR实验系统开发设计 |
| 4.1 系统设计及搭建 |
| 4.1.1 系统参数设计 |
| 4.1.2 系统设备选型与搭建 |
| 4.2 数据测量采集及不确定度分析 |
| 4.2.1 测量系统 |
| 4.2.2 数据采集系统 |
| 4.2.3 测量误差分析 |
| 4.3 系统调试方法 |
| 4.3.1 气密性测试 |
| 4.3.2 系统保温 |
| 4.3.3 有机工质灌装与回收 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.ORC-VCR系统实验研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 系统运行方案 |
| 5.1.2 注意事项及安全预案 |
| 5.2 系统稳定性测试 |
| 5.2.1 气浮供液稳定 |
| 5.2.2 电机冷却性能测试 |
| 5.2.3 轴向力稳定 |
| 5.3 ORC-VCR系统制冷性能 |
| 5.3.1 稳态工况系统参数分析 |
| 5.3.2 系统性能影响参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷系统的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源和研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 喷射制冷技术的研究现状 |
| 1.2.1 喷射器理论 |
| 1.2.2 喷射制冷系统的研究现状 |
| 1.3 蒸发冷却技术的研究现状 |
| 1.3.1 蒸发冷却技术的发展 |
| 1.3.2 露点间接蒸发冷却技术的研究现状 |
| 1.3.3 蒸发冷却与其他技术相结合的研究 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷系统的构建 |
| 2.1 复合系统构成和工作原理 |
| 2.1.1 系统构成 |
| 2.1.2 复合系统的工作原理 |
| 2.1.3 复合系统的运行策略 |
| 2.2 复合系统的计算模型 |
| 2.2.1 喷射器模型 |
| 2.2.2 太阳能集热器模型 |
| 2.2.3 发生器模型 |
| 2.2.4 蒸发器模型 |
| 2.2.5 工质泵模型 |
| 2.2.6 蒸发式冷凝器模型 |
| 2.2.7 露点间接蒸发冷却器模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷系统的热力学分析 |
| 3.1 能量分析模型 |
| 3.1.1 太阳能喷射循环 |
| 3.1.2 露点间接蒸发冷却循环 |
| 3.1.3 复合系统 |
| 3.2 计算参数 |
| 3.3 热力学分析 |
| 3.3.1 太阳辐射强度对太阳能喷射制冷系统的影响 |
| 3.3.2 发生温度对太阳能喷射制冷子系统的影响 |
| 3.3.3 冷凝温度对太阳能喷射制冷子系统的影响 |
| 3.3.4 室外气象参数对露点蒸发冷却制冷的影响 |
| 3.3.5 室外气象参数对复合制冷系统性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 蒸发式冷凝器和露点蒸发冷却器结构设计 |
| 4.1 设计概况 |
| 4.2 蒸发式冷凝器结构设计 |
| 4.2.1 初步规划 |
| 4.2.2 冷凝盘管的结构与确定相关系数 |
| 4.2.3 蒸发式冷凝器的换热面积计算 |
| 4.2.4 各个参数对蒸发式冷凝器结构的影响 |
| 4.3 露点蒸发冷却器结构设计 |
| 4.3.1 露点蒸发冷却器主要尺寸结构设计 |
| 4.3.2 露点蒸发冷却器主要尺寸对冷却性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复合系统供冷性能分析 |
| 5.1 气象参数与建筑概况 |
| 5.1.1 气象参数 |
| 5.1.2 建筑概况 |
| 5.2 复合系统供冷性能分析 |
| 5.2.1 典型日气象条件对复合系统性能的影响 |
| 5.2.2 供冷季气象条件对复合系统性能的影响 |
| 5.3 复合系统经济性分析 |
| 5.3.1 典型日经济性分析 |
| 5.3.2 供冷季经济性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）燃气热泵用冷凝器优化设计与模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究总结 |
| 1.3 课题研究方式 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 蒸发式冷凝器理论分析及设计 |
| 2.1 热泵系统冷凝器的分类及性能分析 |
| 2.2 蒸发式冷凝器简介 |
| 2.2.1 蒸发式冷凝器组成构造及工作原理 |
| 2.2.2 蒸发式冷凝器的分类 |
| 2.2.3 蒸发式冷凝器的管型研究 |
| 2.3 蒸发式冷凝器传质传热分析 |
| 2.3.1 传热传质过程分析 |
| 2.3.2 空气状态参数变化 |
| 2.3.3 降膜流动分析 |
| 2.3.4 传热传质过程数学模型 |
| 2.3.5 推导传热传质过程数学方程 |
| 2.3.6 传质传热过程各种参数的研究 |
| 2.4 蒸发式冷凝器结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 蒸发式冷凝器的数值模拟理论及模型建立 |
| 3.1 FLUENT软件简介 |
| 3.2 多相流模拟理论 |
| 3.3 模拟模型建立及说明 |
| 3.3.1 圆管、滴形管几何模型 |
| 3.3.2 网格划分 |
| 3.3.3 蒸发式冷凝器物理模型 |
| 3.3.4 设置边界条件 |
| 3.4 控制方程 |
| 3.5 紊流模型及紊流参数 |
| 3.5.1 紊流模型 |
| 3.5.2 紊流参数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 蒸发式冷凝器的模拟及优化分析 |
| 4.1 圆管与滴形管模拟对比及分析 |
| 4.2 换热器性能评价指标 |
| 4.3 滴形管蒸发式冷凝器温度、速度场模拟及分析 |
| 4.3.1 不同布液高度下的数值模拟及分析 |
| 4.3.2 不同喷淋速度下的数值模拟及分析 |
| 4.3.3 不同喷淋温度下的数值模拟及分析 |
| 4.3.4 不同排布角度下的数值模拟及分析 |
| 4.3.5 不同管束间距下的数值模拟及分析 |
| 4.4 正交试验研究 |
| 4.4.1 正交试验方法简介 |
| 4.4.2 正交试验过程 |
| 4.4.3 正交试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（4）天然气辅助聚光PV/T冷热电联供系统的热力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太阳能聚光PV/T技术 |
| 1.2.2 PV/T耦合热泵热电联供技术 |
| 1.2.3 PV/T分布式三联供技术 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 低倍聚光PV/T追踪系统性能对比研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单轴追踪低倍聚光PV/T系统对比研究 |
| 2.2.1 单轴追踪低倍聚光PV/T系统流程 |
| 2.2.2 单轴追踪低倍聚光PV/T系统的模拟研究 |
| 2.2.3 单轴追踪低倍聚光PV/T系统的实验研究 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 能量分析结果讨论 |
| 2.3.2 (?)分析结果讨论 |
| 2.4 双轴追踪低倍聚光PV/T系统性能研究 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 低倍聚光PV/T耦合热泵热电联供系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热电联供系统热力特性分析 |
| 3.2.1 热电联供系统介绍 |
| 3.2.2 热力特性分析 |
| 3.3 热电联供系统实验论证分析 |
| 3.3.1 实验系统介绍 |
| 3.3.2 实验系统热力学模型 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统热力特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统运行介绍 |
| 4.2.1 三联供系统介绍 |
| 4.2.2 三联供系统各模块介绍 |
| 4.3 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统控制策略 |
| 4.3.1 供热模式下的控制策略 |
| 4.3.2 制冷模式下的控制策略 |
| 4.4 数据分析 |
| 4.4.1 基础数据分析 |
| 4.4.2 低倍聚光PV/T系统数据分析 |
| 4.4.3 辅助设备数据分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统的优化分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 天然气辅助低倍聚光PV/T三联供系统的优化设计 |
| 5.2.1 决策变量 |
| 5.2.2 目标函数 |
| 5.2.3 求解算法 |
| 5.3 三联供系统的优化分析 |
| 5.3.1 低倍聚光PV/T系统 |
| 5.3.2 辅助系统 |
| 5.3.3 二氧化碳减排 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）一种露点空气冷却器的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 蒸发冷却技术及其发展 |
| 1.3 露点蒸发冷却技术的研究现状 |
| 1.3.1 新型湿面材料的应用 |
| 1.3.2 热湿交换器结构优化 |
| 1.4 课题的研究内容及方法 |
| 第2章 蒸发冷却空调技术标准研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 国内外蒸发冷却行业标准发展现状 |
| 2.3 水系统测试标准研究 |
| 2.3.1 测试系统及工况 |
| 2.3.2 测试数据处理 |
| 2.4 水系统性能评价标准研究 |
| 2.4.1 蒸发效率 |
| 2.4.2 用水效率 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 湿面材料吸散湿性能实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容与原理 |
| 3.3 实验方法与步骤 |
| 3.4 实验测量与数据处理 |
| 3.4.1 吸湿性能实验 |
| 3.4.2 散湿性能实验 |
| 3.5 数据分析与结论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 一种露点空气冷却器的结构设计与实践 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一种露点空气冷却器的结构设计 |
| 4.2.1 一种露点空气冷却器结构的提出 |
| 4.2.2 原理结构与加工步骤 |
| 4.3 湿面材料复合加工工艺优化与实验 |
| 4.3.1 热熔复合方法的提出 |
| 4.3.2 复合加工步骤 |
| 4.4 热湿交换器成型优化与加工步骤 |
| 4.4.1 热湿交换板成型工艺优化 |
| 4.4.2 热湿交换器结构成型步骤 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 一种露点空气冷却器的性能仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型建立及验证 |
| 5.2.1 研究方法 |
| 5.2.2 假设条件及数学模型 |
| 5.2.3 结构尺寸及网格划分 |
| 5.2.4 模型验证 |
| 5.3 热湿交换过程分析 |
| 5.3.1 干湿通道耦合的热湿交换 |
| 5.3.2 通道长度方向的热湿交换 |
| 5.4 参数对性能的影响 |
| 5.4.1 空气参数的影响 |
| 5.4.2 通道结构参数的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 致谢 |
（6）大型冷库智能控制与监控系统的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究及发展现状 |
| 1.2.1 冷库制冷系统研究现状 |
| 1.2.2 制冷系统控制技术研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第2章 大型制冷冷库工艺描述及控制要点 |
| 2.1 大型制冷冷库工艺描述 |
| 2.1.1 大型制冷冷库工艺简介 |
| 2.1.2 大型制冷冷库工艺描述 |
| 2.2 大型冷库制冷系统控制要点分析 |
| 2.3 冷库制冷控制方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 冷库控制策略研究与仿真 |
| 3.1 PID控制算法 |
| 3.2 模糊PID控制算法 |
| 3.2.1 模糊控制器原理 |
| 3.2.2 模糊控制器设计 |
| 3.3 变论域模糊控制算法 |
| 3.3.1 变论域模糊控制原理 |
| 3.3.2 变论域调整机构的设计 |
| 3.4 控制算法仿真分析 |
| 3.4.1 冷库温度数学模型建立 |
| 3.4.2 仿真分析 |
| 3.5 冷库节能控制方法 |
| 3.5.1 制冷压缩机能量调节方式 |
| 3.5.2 制冷系统节能控制设计 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 大型冷库监控系统的设计与实现 |
| 4.1 冷库控制系统的总体结构 |
| 4.2 冷库控制系统硬件设计 |
| 4.2.1 氨气泄漏检测与处理 |
| 4.2.2 FCS总线控制系统电路设计 |
| 4.2.3 控制器设计 |
| 4.3 控制系统软件设计 |
| 4.3.1 节能控制程序设计 |
| 4.3.2 温度控制程序设计 |
| 4.3.3 自动融霜程序设计 |
| 4.4 远程监控系统设计 |
| 4.4.1 WINCC组态软件 |
| 4.4.2 WINCC与S7-200SMART通讯 |
| 4.4.3 监控系统设计 |
| 4.5 控制系统的实现与控制效果分析 |
| 4.5.1 控制系统实现 |
| 4.5.2 控制效果分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）分液型板式冷凝器传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 物理量名称及符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 板式换热器的特点 |
| 1.1.2 板式冷凝器存在的不足 |
| 1.2 板式冷凝器的研究现状 |
| 1.2.1 板式冷凝器实验关联式的研究 |
| 1.2.2 板式冷凝器板片结构的研究 |
| 1.2.3 板式蒸发冷凝器的研究 |
| 1.2.4 板式冷凝器数值模拟的研究 |
| 1.3 分液冷凝技术的研究现状 |
| 1.3.1 分液冷凝技术的提出 |
| 1.3.2 分液冷凝的基本原理 |
| 1.3.3 分液冷凝器热力性能研究现状 |
| 1.3.4 分液冷凝器对热泵系统性能影响的研究现状 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 1.5 课题来源和研究内容 |
| 第二章 分液板式冷凝器的结构设计及数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分液板式冷凝器的基本原理 |
| 2.3 分液板式冷凝器的结构设计 |
| 2.3.1 设计思路与方向 |
| 2.3.2 结构设计 |
| 2.4 建模计算 |
| 2.4.1 模型假设 |
| 2.4.2 数学模型 |
| 2.4.3 计算程序 |
| 2.4.4 模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 分液板式冷凝器的性能预测与结构优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的对比计算 |
| 3.2.1 结构设计与尺寸 |
| 3.2.2 计算结果与分析 |
| 3.3 分液板式冷凝器的结构优化 |
| 3.3.1 关键参数与优化指标 |
| 3.3.2 优化计算与结果分析 |
| 3.4 分液板式冷凝器的热力性能 |
| 3.4.1 蒸气质量通量的影响 |
| 3.4.2 蒸气进口干度的影响 |
| 3.4.3 热通量的影响 |
| 3.4.4 主要工况参数影响总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 分液板式冷凝器的实验设计与实验台搭建 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的实验模型 |
| 4.3 分液板式冷凝器性能实验台的设计 |
| 4.3.1 系统组成设计 |
| 4.3.2 实验台机械设计 |
| 4.3.3 测试数据处理系统的设计 |
| 4.3.4 测试仪器仪表 |
| 4.3.5 实验流程 |
| 4.3.6 数据处理 |
| 4.3.7 测量结果的不确定度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 分液板式冷凝器热力性能的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 分液板式冷凝器与常规板式冷凝器的对比实验 |
| 5.2.1 工况参数的设定 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 工况参数影响分液板式冷凝器换热性能的实验研究 |
| 5.3.1 工质质量通量对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.2 工质蒸气干度对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.3 蒸气压力对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.4 热通量对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.3.5 蒸气过热度对分液板式冷凝器换热性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 预测模型验证与修正 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 冷凝换热系数的计算偏差与分析 |
| 6.3 冷凝换热系数实验关联式的修正 |
| 6.4 摩擦阻力系数的计算偏差与分析 |
| 6.5 摩擦阻力系数实验关联式的修正 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（8）气液对流条件水平管外降膜蒸发过程数值计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 蒸发式凝汽器简介 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 水平管外降膜流动与传热的研究进展 |
| 1.3.2 气液对流过程传热与传质的研究进展 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 1.4.1 已有研究的局限性 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 2 数值计算方法 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.2.1 两相流VOF模型 |
| 2.2.2 组分输运方程 |
| 2.2.3 连续性方程 |
| 2.2.4 动量方程 |
| 2.2.5 能量方程 |
| 2.2.6 SST k-ω湍流模型 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 网格划分 |
| 2.5 求解方法 |
| 2.6 模型验证 |
| 2.7 参数定义 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 水平管外柱状流降膜流动与传热分析 |
| 3.1 柱状流降膜流动与液膜铺展形态 |
| 3.2 柱状流液膜厚度分析 |
| 3.2.1 柱状流液膜厚度分布特点 |
| 3.2.2 喷淋密度对液膜厚度分布的影响 |
| 3.2.3 迎面风速对液膜厚度分布的影响 |
| 3.3 柱状流局部对流换热系数分析 |
| 3.3.1 柱状流水平管壁-液膜局部对流换热系数分布特点 |
| 3.3.2 喷淋密度对水平管壁-液膜局部对流换热系数的影响 |
| 3.3.3 迎面风速对水平管壁-液膜局部对流换热系数的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 水平管外气液对流过程传热传质分析 |
| 4.1 喷淋密度和迎面风速对气液对流过程传热传质的影响 |
| 4.1.1 气液对流过程湿空气中水蒸气质量分数分布 |
| 4.1.2 气液对流过程换热量分析 |
| 4.1.3 气液对流过程过程平均显热对流换热系数分析 |
| 4.1.4 气液对流过程传质Sh数分析 |
| 4.2 海水盐度对气液对流过程传热传质的影响 |
| 4.2.1 海水盐度对海水物理性质的影响 |
| 4.2.2 气液对流过程湿空气中水蒸气质量分数分布 |
| 4.2.3 气液对流过程换热量分析 |
| 4.2.4 气液对流过程平均显热对流换热系数分析 |
| 4.2.5 气液对流过程传质Sh数分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器强化传热传质性能实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要物理量及符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 冷凝器的分类 |
| 1.3 蒸发式冷凝器的研究现状 |
| 1.3.1 传热传质机理及模型研究 |
| 1.3.2 传热传质性能及影响因素研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 1.6 研究特色及创新点 |
| 第二章 椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器传热传质理论研究 |
| 2.1 传热传质过程理论分析 |
| 2.2 外传热过程的传热传质系数 |
| 2.2.1 制冷剂与椭圆管内壁传热系数h_(Ro) |
| 2.2.2 水膜与椭圆管外壁传热系数h_w |
| 2.2.3 水膜与空气对流传热系数h_(wa) |
| 2.2.4 水膜与空气对流传质系数h_d |
| 2.2.5 水膜与空气间当量换热系数h_j |
| 2.3 内传热过程的传热系数 |
| 2.3.1 制冷剂与圆管外壁传热系数h_(Ri) |
| 2.3.2 冷却水与圆管内壁传热系数h_(cw) |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器实验系统设计 |
| 3.1 椭圆形套管-管翅式换热器结构设计 |
| 3.1.1 冷凝负荷 |
| 3.1.2 理论传热面积 |
| 3.1.3 管径选择及翅片设计 |
| 3.1.4 配风量 |
| 3.1.5 迎风面积 |
| 3.1.6 换热盘管热力设计 |
| 3.1.7 传热面积校核 |
| 3.1.8 换热器结构示意图及工作流程 |
| 3.2 风系统设计 |
| 3.2.1 沿程阻力损失 |
| 3.2.2 局部阻力损失 |
| 3.2.3 空气动压 |
| 3.2.4 风机全压 |
| 3.3 循环水系统设计 |
| 3.3.1 喷淋水流量 |
| 3.3.2 冷却水流量 |
| 3.3.3 循环水系统管路阻力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器实验装置 |
| 4.1 椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器实验系统 |
| 4.1.1 制冷循环系统 |
| 4.1.2 空气处理系统 |
| 4.1.3 喷淋水系统 |
| 4.1.4 冷却水系统 |
| 4.2 实验数据测量与采集 |
| 4.2.1 流量测量 |
| 4.2.2 温度测量 |
| 4.2.3 空气参数测量 |
| 4.2.4 压差测量 |
| 4.3 数据监控、控制与采集系统 |
| 4.4 实验基本步骤 |
| 4.5 实验误差 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器性能实验研究 |
| 5.1 实验内容 |
| 5.2 实验数据处理 |
| 5.2.1 冷凝负荷计算 |
| 5.2.2 水膜与空气平均焓差计算 |
| 5.2.3 内外传热过程的总传热量计算 |
| 5.2.4 内外传热过程总传热系数计算 |
| 5.2.5 内外热流密度及总热流密度计算 |
| 5.2.6 水膜与椭圆管外壁传热系数h_w计算 |
| 5.2.7 水膜与空气对流传热系数 h_(wa)和对流传质系数 h_d计算 |
| 5.2.8 制冷系统理论COP计算 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 迎面风速的影响 |
| 5.3.2 喷淋密度的影响 |
| 5.3.3 湿球温度的影响 |
| 5.3.4 循环水温度的影响 |
| 5.3.5 冷却水流量的影响 |
| 5.4 实验误差分析 |
| 5.5 传热传质系数拟合 |
| 5.5.1 水膜与椭圆管外壁传热系数拟合 |
| 5.5.2 水膜与空气对流传热系数拟合 |
| 5.5.3 水膜与空气对流传质系数拟合 |
| 5.6 换热器管外空气流动阻力拟合 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）面向非稳态热源的储热式有机朗肯循环基础问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 有机朗肯循环研究现状 |
| 1.2.1 稳态热源条件下有机朗肯循环研究现状 |
| 1.2.2 非稳态热源条件下有机朗肯循环系统研究现状 |
| 1.2.3 非稳态热源条件下ORC存在的问题小结及对策 |
| 1.3 储热式有机朗肯循环研究现状 |
| 1.3.1 相变储热技术概述 |
| 1.3.2 非稳态热源条件下相变储热换热器储热过程研究现状 |
| 1.3.3 相变储热换热器强化传热研究现状 |
| 1.3.4 相变储热技术在有机朗肯循环系统中的应用研究现状 |
| 1.4 非稳态热源条件下储热式ORC目前存在的问题 |
| 1.5 本文研究目标及主要工作内容 |
| 2.非稳态热源条件下基础ORC的适应性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基础ORC热力学模型 |
| 2.3 基础ORC动态仿真模型及验证 |
| 2.3.1 蒸发器和冷凝器模型 |
| 2.3.2 工质泵和膨胀机 |
| 2.3.3 动态仿真模型验证 |
| 2.3.4 非稳态热源的数学化表达 |
| 2.4 基础ORC阶跃变工况动态特性研究 |
| 2.4.1 热源温度和流量的影响 |
| 2.4.2 蒸发器结构和材料参数的影响 |
| 2.5 基础ORC循环变工况运行特性研究 |
| 2.6 基础ORC安全运行快速评判方法研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 3.非稳态热源条件下相变储热换热器的储热过程研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 管壳式相变储热换热器仿真模型及验证 |
| 3.2.1 管壳式储热换热器数学模型 |
| 3.2.2 模型验证 |
| 3.3 非稳态热源波动特性对储热换热器的储热过程研究 |
| 3.3.1 热源周期对储热过程的影响 |
| 3.3.2 热源振幅对储热过程的影响 |
| 3.3.3 热源周期和振幅的综合影响分析 |
| 3.4 相变材料热导率和热源换热系数对储热过程的影响 |
| 3.4.1 相变材料热导率的影响 |
| 3.4.2 热源对流传热系数的影响 |
| 3.5 储热换热器的强化传热研究 |
| 3.5.1 相变储热换热器结构方案预选研究 |
| 3.5.2 肋片结构参数对削弱热源波动幅度的影响研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.储热式有机朗肯循环动态性能仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 储热式ORC系统动态性能仿真模型 |
| 4.3 储热式ORC阶跃变工况动态特性研究 |
| 4.3.1 相变材料热导率的影响 |
| 4.3.2 相变材料熔点的影响 |
| 4.4 储热式ORC系统循环变工况运行特性 |
| 4.4.1 PCM热物性参数的影响分析 |
| 4.4.2 储热式ORC和基础ORC安全极限对比研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.储热式有机朗肯循环试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有机朗肯循环试验系统设计和搭建 |
| 5.2.1 试验系统介绍 |
| 5.2.2 试验系统关键部分介绍 |
| 5.3 储热式ORC稳态工况下性能实验研究 |
| 5.3.1 储热式ORC热力学模型 |
| 5.3.2 稳态工况实验结果分析 |
| 5.4 有机朗肯循环阶跃变工况实验研究 |
| 5.4.1 储热式ORC阶跃变工况实验研究 |
| 5.4.2 传统基础ORC阶跃变工况实验研究 |
| 5.5 储热式ORC循环变工况实验研究 |
| 5.5.1 储热式ORC循环变工况实验研究 |
| 5.5.2 基础ORC循环变工况实验研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.不同储热式ORC系统方案设计及性能探索研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 相变材料梯级布置的储热式ORC系统研究 |
| 6.2.1 系统工作原理介绍 |
| 6.2.2 不同梯级LTES布置方案的储热式ORC性能对比 |
| 6.2.3 相变材料熔点设置对梯级储热式ORC性能影响研究 |
| 6.3 直接蒸发储热式ORC系统研究 |
| 6.3.1 系统工作原理及动态仿真模型 |
| 6.3.2 相变材料选择 |
| 6.3.3 直接蒸发储热式ORC系统配置方案研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7.全文总结及展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 教育经历 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
四、蒸发式冷凝器热力计算的简化方法（论文参考文献）
- [1]基于空分压缩余热驱动的自增效多级空压流程设计优化与实验研究[D]. 荣杨一鸣. 浙江大学, 2021
- [2]太阳能喷射与露点间接蒸发复合制冷系统的性能研究[D]. 张崇文. 太原理工大学, 2021
- [3]燃气热泵用冷凝器优化设计与模拟[D]. 黄登捷. 山东建筑大学, 2021
- [4]天然气辅助聚光PV/T冷热电联供系统的热力特性研究[D]. 刘扬. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [5]一种露点空气冷却器的性能研究[D]. 马许仙. 北京建筑大学, 2021(01)
- [6]大型冷库智能控制与监控系统的研究与应用[D]. 刘瑞恒. 兰州理工大学, 2021(01)
- [7]分液型板式冷凝器传热特性研究[D]. 姚远. 广东工业大学, 2021
- [8]气液对流条件水平管外降膜蒸发过程数值计算[D]. 张梦超. 大连理工大学, 2021
- [9]椭圆形套管-管翅式蒸发式冷凝器强化传热传质性能实验研究[D]. 李模华. 长安大学, 2021
- [10]面向非稳态热源的储热式有机朗肯循环基础问题研究[D]. 李智. 浙江大学, 2021(01)