二次加湿蒸发降温系统性能研究

构建了二次加湿蒸发降温装置,对系统的性能进行了实验研究.研究结果表明:在风速一定的条件下,入口空气干球温度越高,相对湿度越低,冷却效率越高,制冷效果越好;在干湿球温度一定的条件下,入口风速越大,冷却效率越低,当风速超过3.5m/s时,冷却效率低于63%;同等条件下,二次加湿蒸发降温系统的出口温降比直接蒸发冷却系统的出口温降平均高2℃左右,加湿量增加5%～10%,冷却效率提高4%～10%.     

溶液调湿空调冬季加湿特性实验

目的研究溶液调湿空调冬季加湿特性,改善空调系统冬季加湿性能.方法搭建溶液调湿空调系统,在冬季工况下进行实验测试,分析溶液入口参数、空气入口参数对调湿式空调加湿性能的影响规律;采用加湿量和加湿效率评价指标对其加湿性能进行评价分析.结果加湿效率和加湿量随着溶液流量和进口空气温度含湿量的增加而增加;加湿效率和加湿量随着空气含湿量和进口溶液质量分数增加而下降;进口空气流量的增加使得加湿量增加而加湿效率减少.结论适当增加溶液流量和进口空气温度含湿量可以改善溶液调湿空调冬季加湿性能.     

空调用金属填料传热传质性能实验

对比表面积分别为350m^2／m^3和500m^2／m^3的3块金属填料在夏季冷却除湿工况下的传热传质性能进行实验研究，用多元线性回归的方法对所得的实验数据进行处理，得到对流传热系数αc，对流传质系数αD、阻力△p与淋水质量流速、空气质量流速、进口水温、进口空气干球温度和湿球温度等影响因素的关系式．实验结果表明，增大淋水质量流速和空气质量流速，会使填料表面空气与水之间的传热传质系数增大；进口水温从5℃增加到12℃，传质系数降低程度超过50％，空气的温降和焓降也分别降低20％以上；比表面积为500m^2／m^3的铝合金填料与比表面积为350m^2／m^3的铝合金填料相比较，更适宜在空调机组中应用．     

参数对横流闭式冷却塔冷却效率的影响

为了研究不同参数对横流闭式冷却塔冷却效率的影响,建立传热传质数学模型,并利用Matlab软件对塔内的热质交换过程进行模拟,分析结构和运行参数对横流闭式冷却塔冷却效率的影响.结果表明:冷却塔中盘管排数、单排管数、单排盘管长度的增加均有利于冷却效率的提高,而盘管间距的增加会使冷却效率降低;空气流量和喷淋密度的增大,有利于冷却效率的提高;空气湿球温度和冷却水流量的增加导致冷却效率的降低.综合考虑,空气湿球温度和管内冷却水流量对冷却效率的影响较大,而单排盘管长度对冷却效率的影响较小.     

露点间接蒸发冷却器性能测试研究

对露点间接蒸发冷却器实测情况进行数据分析．结果显示，露点式冷却器可以使出口干球温度在进口湿球温度以下．固定进口湿球温度时，随进口干球温度的增大，出口干球温度和温降增大，效率降低；固定进口干球温度时，随进口湿球温度的增大，出口干球温度增大，温降和效率减小，并且随进口相对湿度的增大，出口干球温度增大．进出口干球温差随进口干湿球温差的增大而增大．该冷却器一、二次风量比最佳值为1．5．     

刘易斯因子及其对板式蒸发冷却器性能的影响

对热湿交换过程进行质量与能量衡算,建立逆流板式蒸发冷却器传递过程的数学模型.分析了刘易斯数、刘易斯关系式与刘易斯因子之间的区别与联系;计算得到了蒸发式冷却器空气与水热湿交换过程的刘易斯因子取值范围大约在0.75～0.95之间,其受水温和空气湿球温度影响较大.分析了刘易斯因子取值在0.5～1.5范围内对冷却器流体出口状态、热量交换与冷却效率的影响,以及应用刘易斯关系式所导致的误差,结果表明应用刘易斯关系式导致的冷却效率相对误差小于2%,工程应用该简化是合理的.     

基于湿球温度的板式蒸发空冷器传递模型分析

根据热力学和传热学理论,建立了板式间接蒸发式空冷器传递过程的微分方程组.引入空气湿球比热和对流换热系数,推导得到了基于空气湿球温度的数学传递模型.应用四阶-龙格库塔法求解了高炉循环水板式蒸发冷却器基于湿球温度的传递模型,得到了热流体、喷淋水、空气干湿球温度的变化规律和各流体的换热强度情况.实测结果验证了理论计算值的准确合理性.该分析模型为进一步探讨对数平均温差法和传热单元数法直接应用于蒸发式空冷器提供了理论依据.     

间接蒸发冷却多级新风处理系统的性能分析

基于蒸发冷却技术的热回收特性,设计了一种蒸发冷却新风处理系统,并对核心模块采用实验数据及文献中的实验数据进行验证,在此基础之上建立模块和系统的数学模型.模拟结果表明:该系统对于新风独立降温除湿过程具有较大的节能效果和潜力.在新风状态参数为35℃、21.68 g/kg,送风状态参数为19.3℃、9.0 g/kg,全热回收模块中喷淋填料传质单元数为2.5,表冷器换热能力为1.65 k W/K条件下,系统全热回收效率和排风利用效率在循环水流量为1.6kg/s时达到最大,分别为72.6%和82.2%.最佳循环水流量随进口空气湿差和温差的增大及表冷器换热能力的减小而增大,喷淋填料传质单元数的变化对最佳循环水流量影响较小.当喷淋填料传质单元数大于1.3时,表冷器换热能力对系统全热回收效率的影响比喷淋填料换热能力要大.     

三级蒸发冷却空调系统空气处理过程的?分析

为优化三级蒸发冷却空调系统能量转换与利用效率,通过对其进行热力学分析,建立三级蒸发冷却空调系统空气处理过程的■分析模型。在典型工况下对系统内各级蒸发冷却器进行了■计算,获得了各级蒸发冷却过程的■损失以及系统的■效率。结果显示,系统的■效率为24.27%,一、二级间接蒸发冷却器的■损失分别占总输入■的36.98%和33.66%,第三级直接蒸发冷却器的■损失仅为5.09%。可见,三级蒸发冷却空调系统的空气处理过程的■损失,主要源于间接蒸发冷却器内热质交换过程的不完善以及二次排风的热损失。因此,提高间接蒸发冷却器有效输出■和能源利用效率是优化三级蒸发冷却空调系统的关键。     

板式蒸发冷却器阻力与热工特性实验研究

在改变风量和热水流量的实验条件下,对板式蒸发冷却器阻力和热工性能进行实验研究,在空气雷诺数为2 000～10 000之间,热水雷诺数为2 000～8 000之间的条件下,得到了板式蒸发冷却器的阻力与热工特性.在蒸发冷却时得到了空气侧和热水侧的阻力降关联式.实验结果表明,随着空气迎面风速增大,喷淋导致的阻力降也增大.在空冷条件下得到了空气侧和热水侧的对流换热系数关联式;在蒸发冷却的条件下,得到了空气与喷淋水之间的传质系数关联式.与现有一些光管式、翅片管式蒸发冷却器相比较,板式蒸发冷却器传质系数比光管式小,比翅片管式大.     

蓄冰柜在密闭空间中的降温除湿性能分析

为保证密闭空间内环境的温湿度在人员可接受的范围内,参照矿用救生舱降温除湿技术,基于fluent数值模拟与理论计算,研制了一种新型蓄冰柜降温除湿装置。该装置采用模块化设计,可以根据负荷的变化调整蓄冰模块的数量,电力中断情况下可取出蓄冰模块进行自然对流降温除湿,融化后的水可以供人员饮用。通过实验,得到了蓄冰柜在强制对流工况下的降温除湿特性及其保温性能,结果表明:相同环境温湿度条件下,入口风量越大,总降温除湿量越大,但出风温度升高,相对湿度降低,单位质量空气降温除湿效果下降;进风量相同条件下,环境温湿度越高,单位质量空气降温除湿效果越明显;总传热量与进风量近似成正比例关系,而且环境温湿度越高,比例系数越大;在进风量大于420m3/h的工况下,蓄冰柜降温除湿量可以满足容纳15人的应急密闭空间形成的冷负荷。     

基于理想除湿效率的液体除湿空调系统性能影响因素分析

以质量守恒、能量守恒定律为基础,提出液体除湿空调系统理想除湿效率的概念.建立数学模型并结合已有实验研究,对空气和盐溶液的质量流量、入口温度及入口含湿量、入口浓度等因素与系统溶液除湿性能之间的关系进行了分析.结果表明:虽然单一增大溶液质量流量或减小空气质量流量都可以增大系统液气比,但这两种情况中系统除湿效率的增长规律是不同的;在不同液气比下,理想除湿效率均随空气含湿量的增大呈现出先增大后减小的规律;液气比越大,理想除湿效率变化转折点所对应的空气含湿量越大;除湿效率将随溶液入口浓度增大而增大,而空气入口温度及溶液入口温度对除湿效率无显著影响.文中结果校正或拓展了已有的研究结果,并更加精细、合理.     

进气温度及冷流率对涡流管制冷性能的影响

采用基于实际生产应用的涡流管模型，以空气为介质，模拟分析了不同进气温度和冷流率对涡流管制冷性能的影响，结果表明：冷流率一定时，涡流管的冷端出口温度、热端出口温度、制冷温度效应及单位制冷量均随进气温度的升高而增大，而制冷效率基本不受温度影响；在相同进气温度下，涡流管的制冷温度效应、单位制冷量及制冷效率都随冷流率的增大呈先增大后减小的趋势；存在一个最佳冷流率范围使得制冷温度效应、单位制冷量、制冷效率最大，但它们各自的最佳冷流率范围不同。     

横流式冷却塔的热力分析

横流式冷却塔的设计和计算一般是基于Merkel在1925年提出的焓差法,它不但取路易思数等于1,而且忽略了水份蒸发引起水量减少以及进口相对湿度的影响.本文以空气的含湿量差为驱动力,考虑以上因素的影响,推导出它的微分方程组,编制程序进行计算,求得了横流塔的精确解.同时按焓差法编制程序求得横流塔的近似解,并和精确解进行了比较.计算表明焓差法的近似解求得的冷却塔填料容积偏低,偏差一般为10～20%,个别达30%,这在设计横流塔时应认真注意.本文还分析了一系列因素对横流式冷却塔热力性能的影响.其中有:进塔空气的干湿球温度,水温差,冷却幅高,大气压力以及容积散质系数对冷却数和填料体积的影响.还分析了不同地区气侯参数的影响.所得结论对横流塔的设计计算有参考价值.     

带膨胀机CO2跨临界热泵系统的模拟计算与实验

为了分析带膨胀机CO2跨临界热泵系统的性能和运行特性,对该系统建立数学模型,将模拟计算结果与实验数据进行了比较,它们的最大偏差不超过25%.然后,利用所建模型分析了冷却水进口温度和流量,以及冷冻水进口温度和流量对系统性能系数的影响.结果表明,对冷却水来说,降低进口温度和增加其流量不仅有利于提高系统的性能系数,而且能够降低最佳高压侧压力,使系统能够在更加安全高效的工况下运行.对冷冻水来说,增加冷冻水的进口温度和流量对提高系统的性能系数非常有利,而对最佳高压侧压力的影响并不是太大.通过对系统的性能进行模拟计算,可为系统的优化设计和操作运行提供理论依据和指导.     

运行条件对自然通风湿式冷却塔性能影响的实验研究

为研究得到湿式冷却塔最佳运行工况,搭建了自然通风湿式冷却塔实验系统。在保证结构参数不变的情况下,通过改变循环水进塔水温、循环水流量、环境大气干球温度、相对湿度等因素,研究得到不同运行条件下冷却塔性能的变化规律,并对其分析优化,从而取得高性能的运行工况。研究结果表明:在设定工况下,循环水流量对冷却性能几乎没有影响;循环水进塔温度高有利于增大冷却温差和冷却效率,但超过某特定值冷却效率趋于平缓;提高环境空气干球温度冷却温差和冷却效率逐渐减小,且进塔水温越高,环境干球温度的影响越大;空气相对湿度增大将导致冷却性能和冷却效率显著下降;随着侧风风速的增大,冷却性能先减小后增大,存在临界风速值。     

太阳能集热型溶液再生器性能实验研究

采用CaCl2溶液、LiCl溶液、质量比1∶1的CaCl2和LiCl混合溶液,研究了空气入口温度、含湿量、空气流量、溶液流量、溶液进口温度、进口浓度对集热型再生器性能的影响.实验结果表明:较低的溶液进口浓度和空气入口含湿量以及较高的溶液进口温度能够增加再生量;而空气入口温度升高时,再生量仅略有增加;CaCl2溶液的再生性能最优,1∶1混合溶液次之,LiCl溶液的再生性能最差.     

单个水滴蒸发过冷过程的特性分析

为分析单个水滴在低温、低湿空气中的运动和蒸发特性,建立了描述整个传热传质及运动过程的数学模型,并通过对悬挂水滴的蒸发冷却实验验证了该模型的有效性.通过模拟计算获得了水滴温度、直径、速度和运动轨迹的变化规律,以及水滴初始参数和空气速度对制冰效率的影响.结果表明,水滴在某一喷射角度下,直径越小,同样的下落高度水滴水平飞行的距离越短,而相应的速度衰减则越快,同时水滴蒸发过冷所需的时间越短.另外,水滴初始温度越低和逆流空气速度越高,在很短的下落高度内,水滴就实现了过冷,而水滴直径的变化量随着初始水温和空气流速的增大而增大,因此对雾化水滴进行预冷却不仅可提高系统制冰效率,还能减少水滴的蒸发损失.     

冬季工况下入口参数对再生器性能的影响

由于缺少再生器在冬季工况下的性能数据,再生器的设计、运行等都无法根据冬季工况进行.为此,文中搭建了冬季工况下再生器入口空气和溶液参数对再生器性能影响的实验台,得出再生溶液为LiCl溶液时入口空气和溶液参数对再生器出口空气及溶液参数的影响规律如下:出口空气温度、出口溶液温度及出口空气含湿量随入口溶液温度和入口空气温度的升高、入口溶液质量流量以及入口空气含湿量的增大而提高,随入口空气质量流量的增大而降低;增大入口溶液中LiCl的质量分数会使出口空气温度和出口溶液温度升高,而使出口空气含湿量减少.文中还建立了再生量和再生效率的关联式,该关联式可用于冬季工况下再生器的设计、运行及性能研究.