学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于虚拟循环结构（火用）分析的水蒸发冷却技术高效利用的研究

作　者: 刘刚
导　师: 曹阳
学　校: 中国建筑科学研究院
专　业: 供热、供燃气、通风与空调工程
关键词: 水蒸发冷却传热传质方程虚拟循环结构 (火用)分析研究不同温度的喷淋水节能
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 52次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

空调能耗作为建筑能耗的大户,对节能减排的重要性不言而喻。水蒸发冷却技术具有独特的“高效”和“替代”作用,正是完成相应节能减排任务所需的节能技术之一。本文以国家“十一五”科技支撑计划课题《村镇直接蒸发冷却关键技术及低品位能源综合利用研究》(2006BAJ04B04-1)为依托,以水蒸发冷却虚拟循环结构的(?)分析及不同温度的喷淋水对水蒸发冷却效果的影响为研究对象,在借鉴前人研究成果的基础上对直接水蒸发冷却的原理和传热传质过程行了分析；对直接水蒸发冷却过程建立了数学计算模型,并进行了推导和化简；针对不同温度的喷淋水对ηDECtw的影响进行了理论分析和实验研究。本文的研究内容如下：第一章中对水蒸发冷却所基于的热力学和传热、传质学的基本理论进行了简要的介绍,对两种形式的水蒸发冷却的极限做了探讨,着重分析了两个极限的实质。在第二章中建立了直接水蒸发冷却的虚拟循环结构,对循环过程中各个阶段工质发生的变化依据(?)分析理论进行了研究,由工程热力学的(?)方法指出能量的传递方向和数量,并对设备和系统的能量转化过程的优化进行了分析。依据(?)分析理论建立两个准则,为设备或系统的改进指明方向,为后续章节的研究奠定理论基础。在第三章中,将目前常见的采用循环水的直接水蒸发冷却过程进行了拓展。在分析直接水蒸发冷却过程时,考虑了不同温度的喷淋水对水蒸发冷却效果的影响,建立了传热传质方程组,科学地描述了直接水蒸发冷却过程中的传热传质现象。基于改进设备性能准则从理论上对影响水蒸发冷却的因素进行了分析,利用等焓降温加湿的直接蒸发过程对传热传质方程组进行了化简、推导和求解,验证了传热传质方程组的合理性,并以不同温度的喷淋水对水蒸发冷却效果的影响为研究重点进行了理论研究。第四章主要针对不同温度的喷淋水对水蒸发冷却效果的影响进行了实验研究。利用风管式焓差法实验台对直接水蒸发冷却过程进行了空气流速u、水汽比μ、淋水温度tw对ηDEC影响的实验研究,利用实验所得数据拟合出了相应的效率公式和阻力公式,并进行了相应的分析,为标准《水蒸发冷却空调机组》的编制贡献微薄的力量。第五章基于提高温降幅度准则对水蒸发冷却的嵌套的适应性进行探讨,总结了六种基本结构的(?)转化方式和(?)效率特点；并建立了在特定情况下嵌套效率的计算方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第1章绪论  11-30
  1.1 课题的研究背景  11-12
    1.1.1 令人震惊和心痛的数据  11
    1.1.2 我国建筑能耗概况  11-12
    1.1.3 应对策略和技术措施  12
  1.2 水蒸发冷却技术的原理和应用  12-19
    1.2.1 水蒸发冷却的热力学和传热传质学原理  13-15
    1.2.2 直接水蒸发冷却  15
    1.2.3 间接水蒸发冷却  15
    1.2.4 多级水蒸发冷却  15-16
    1.2.5 两个冷却极限  16-17
    1.2.6 水蒸发冷却设备的结构  17-19
    1.2.7 水蒸发冷却技术的应用方式和特点  19
  1.3 水蒸发冷却技术的历史、现状和研究趋势  19-21
    1.3.1 水蒸发冷却历史  19-20
    1.3.2 国外水蒸发冷却技术现状  20
    1.3.3 国内水蒸发冷却技术现状  20-21
    1.3.4 水蒸发冷却的研究趋势  21
  1.4 国内外研究情况综述  21-28
    1.4.1 人体热舒适区的研究  21-22
    1.4.2 不同地区水蒸发冷却技术适应性的研究  22-24
    1.4.3 水蒸发冷却技术传热传质理论的研究  24-25
    1.4.4 水蒸发冷却装置性能的研究  25-26
    1.4.5 水蒸发冷却空调系统的应用研究  26-27
    1.4.6 水蒸发冷却系统的评价研究  27
    1.4.7 水蒸发冷却技术标准的研究  27-28
    1.4.8 其它水蒸发冷却技术的研究  28
  1.5 研究问题的提出与主要研究内容  28-30
    1.5.1 研究问题的提出  28-29
    1.5.2 主要研究内容  29-30
第2章水蒸发冷却虚拟循环结构的(?)分析  30-38
  2.1 水蒸发冷却过程的热力学图示  30-32
    2.1.1 水变化过程的图示  30-31
    2.1.2 湿空气的图示  31-32
  2.2 循环过程的构建  32-33
    2.2.1 循环结构的简化  32
    2.2.2 两种基本结构的建立  32-33
  2.3 虚拟循环结构的(?)分析方法研究  33-37
    2.3.1 分析方法的提出  33
    2.3.2 湿空气干空气(?)计算基准的确立  33-34
    2.3.3 虚拟循环结构的(?)分析  34-36
    2.3.4 效率分析  36
    2.3.5 两个准则的提出  36-37
  2.4 本章小结  37-38
第3章提高设备(?)效率的理论研究  38-48
  3.1 不同温度的喷淋水与空气之间的传热传质分析  38-39
  3.2 空气与水直接接触时传热传质方程的建立  39-43
    3.2.1 湿空气和喷淋水主要参数属性分析  39-40
    3.2.2 边界条件的数学描述  40-41
    3.2.3 模型的建立  41-42
    3.2.4 模型守恒方程的推导  42-43
  3.3 直接水蒸发冷却性能分析  43-44
    3.3.1 等焓过程的水蒸发冷却效率  43-44
    3.3.2 直接水蒸发冷却性能的分析  44
  3.4 不同温度的喷淋水对显热制冷量的影响  44-47
    3.4.1 问题的提出  44-45
    3.4.2 喷淋水来源的多样性  45-46
    3.4.3 不同的喷淋水温度对显热制冷效果影响的理论分析  46-47
  3.5 本章小结  47-48
第4章直接水蒸发冷却的实验研究  48-71
  4.1 实验的目的和内容  48-49
    4.1.1 实验目的  48
    4.1.2 实验内容  48-49
  4.2 实验的方法  49-54
    4.2.1 实验工况和相关影响因素及水平的确定  49-51
    4.2.2 实验的方案与步骤  51-54
  4.3 直接水蒸发冷却试验台介绍  54-59
    4.3.1 直接水蒸发冷却模块介绍  55
    4.3.2 工况调节模块介绍  55
    4.3.3 试验台水路改造介绍  55-57
    4.3.4 实验设备和测量仪器  57
    4.3.5 Pt100温度传感器的校核  57-59
  4.4 第一阶段实验数据的处理与分析  59-66
    4.4.1 迎面空气流速的影响  60-62
    4.4.2 水汽比的影响  62-64
    4.4.3 第一阶段经验公式的拟合  64-65
    4.4.4 最佳迎面空气流速与最佳水汽比的确定  65-66
  4.5 第二阶段实验数据的处理与分析  66-70
    4.5.1 不同温度的喷淋水对水蒸发冷却效果的影响  66-68
    4.5.2 实验条件下水温控制精度的要求  68-69
    4.5.3 理论分析与实测两种情况下水温控制精度要求的分析  69-70
  4.6 本章小结  70-71
第5章虚拟嵌套结构的性能分析和评价  71-77
  5.1 循环嵌套的实现与效果分析  71-74
    5.1.1 嵌套的性能分析  71-72
    5.1.2 循环嵌套的效率计算  72-74
  5.2 循环嵌套结构性能的(?)分析  74-76
  5.3 本章小节  76-77
第6章研究结论与展望  77-79
  6.1 全文总结  77-78
  6.2 本课题的不足之处和建议  78
  6.3 对未来的展望  78-79
参考文献  79-84
致谢  84-85
附录  85-107
  附录A 近年来我国和世界自然灾害情况  85-87
  附录B 国际社会应对气候变化签署的主要公约、协议  87-88
  附录C 水蒸发冷却实验原始数据记录  88-103
  附录D 水蒸发冷却实验数据处理  103-105
  附录E 主要符号表  105-107
研究生在读期间取得的成绩  107
科研与社会实践  107-108
研究生和导师简介  108

基于虚拟循环结构（火用）分析的水蒸发冷却技术高效利用的研究

内容摘要

全文目录

相似论文