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热管除湿机设计与性能试验研究

作　者: 朱晓华
导　师: 赵孝保
学　校: 南京师范大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 热虹吸管单位输入功率除湿量显热比除湿机程序设计
分类号: TU834.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

热管以其优良的传热性能,越来越受到各界学者的重视,热管换热器已经被应用于余热回收、电子元器件散热、化工等多种场合。将热管节能新技术应用于普通的升温型冷冻除湿机,可以改善普通升温型冷冻除湿机因冷量和热量相互抵消而造成的能源浪费。进行热虹吸管除湿机的研究和开发可以实现“节能减排”本文设计并编制了基于Visual Basic的热虹吸管换热器的设计和逐排校核计算程序,可以应用于热虹吸管换热器的工程设计。热虹吸管换热器设计计算程序有以下两个功能：一是在已知热管换热器冷侧进口温度、冷侧出口温度、热侧进口温度和热侧出口温度等四个温度中的三个温度时设计计算换热器结构；二是在已知四个温度中的两个温度和换热器结构的情况下对换热器进行逐排校核计算,分别得出逐排换热量、逐排携带极限、热冷流体两侧的逐排压力降等值,从而验证换热器是否符合要求。在全面的比较和分析热管用于HVAC和除湿系统的基础上,将两相闭式热虹吸管换热器与普通的升温型冷冻除湿机相结合构造了热虹吸管除湿系统。按照国家标准进行了热虹吸管除湿机性能测试。试验结果表明进口空气干球温度越高,进口空气相对湿度越大,热虹吸管除湿机的单位输入功率除湿量越大,显热比越小,除湿效果越好。但进口空气相对湿度对热虹吸管除湿机除湿性能影响相对较大。空气流量对单位输入功率除湿量的影响较小,且热虹吸管除湿机的单位输入功率除湿量并非随着空气流量的增大而无限增大,存在一个最佳流量值。未充液和充液后的热虹吸管除湿机除湿性能比较试验表明,充液后的热虹吸管除湿机的单位输入功率除湿量最大可增加60.4%,显热比最大可减少45.2%,充液后热虹吸管除湿机的除湿性能显著增加。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-16
  1.1 能源问题现状及课题研究背景  8-9
  1.2 各种除湿技术的比较  9-14
    1.2.1 冷却除湿技术  9-10
    1.2.2 液体吸收除湿技术  10-11
    1.2.3 固体吸附除湿技术  11-12
    1.2.4 HVAC除湿技术  12
    1.2.5 膜除湿技术  12-13
    1.2.6 热泵除湿技术  13-14
    1.2.7 质子传导电化学除湿技术  14
  1.3 本文研究的内容和意义  14-16
第2章热虹吸管除湿系统结构及发展  16-25
  2.1 热管技术及其发展及应用  16-20
    2.1.1 热管技术及其工作原理  16-17
    2.1.2 热管技术的发展  17-19
    2.1.3 热管换热器的应用  19-20
  2.2 两相闭式热虹吸管的结构及工作原理  20-21
  2.3 热管除湿系统结构及发展  21-24
  2.4 本章小结  24-25
第3章热虹吸管换热器分析及设计程序  25-47
  3.1 热虹吸管换热器的传热分析  25-27
    3.1.1 热虹吸管内部传热模型  25
    3.1.2 热虹吸管蒸发段传热分析  25-26
    3.1.3 热虹吸管冷凝段传热分析  26-27
    3.1.4 热虹吸管充液量和倾角对传热影响的分析  27
  3.2 热虹吸管换热器的程序设计理论  27-34
  3.3 热虹吸管换热器设计、校核程序编制  34-46
    3.3.1 Visual Basic简介  34-35
    3.3.2 热虹吸管换热器设计程序流程  35-37
    3.3.3 逐排校核计算程序流程  37-42
    3.3.4 热虹吸管换热器设计计算程序界面  42-46
  3.4 本章小结  46-47
第4章热虹吸管除湿系统构造及实验  47-56
  4.1 热虹吸管除湿系统构造  47-48
  4.2 热虹吸管除湿机实验  48-51
    4.2.1 除湿系统实验的模拟环境  48-49
    4.2.2 实验仪器及设备  49-51
  4.3 实验装置及测点布置  51-53
  4.4 实验工况  53-55
    4.4.1 实验标准  53-54
    4.4.2 实验工况及过程  54-55
  4.5 本章小结  55-56
第5章测试数据分析  56-71
  5.1 除湿量及其影响因素  57-61
    5.1.1 进口空气干球温度tg对单位输入功率除湿量m的影响  57-58
    5.1.2 进口空气相对湿度RH对单位输入功率除湿量m的影响  58-59
    5.1.3 空气流量Q对单位输入功率除湿量m的影响  59-61
  5.2 显热比SHR(sensible heat ratio)及其影响因素  61-65
    5.2.1 进口空气干球温度tg对SHR_(1-4)的影响  61-62
    5.2.2 进口空气相对湿度RH对SHR_(1-4)的影响  62-64
    5.2.3 空气流量Q对SHR_(1-4)的影响  64-65
  5.3 热虹吸管充液前后除湿机除湿性能比较  65-69
  5.5 本章小结  69-71
第6章结论与展望  71-73
  6.1 全文总结  71
  6.2 展望  71-73
附录A  73-76
参考文献  76-79
在读期间发表的学术论文及研究成果  79-80
致谢  80

热管除湿机设计与性能试验研究

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