直冷式多路循环冰箱特性研究

论文摘要

冰箱的安全性、保鲜性能、耗电量、噪声及价格已成为人们购买冰箱的主要指标和依据。安全可靠、保鲜性能好、低耗电量、低噪声、价格便宜的冰箱才会成为消费者的首选。中国加入WTO后,冰箱的进出口贸易大大增加。由于欧美国家对进口家电产品的安全性和耗电量有着更严格的要求,因此,提高冰箱的安全性和节能性对提高冰箱出口量、增强我国冰箱在国外市场的竞争力具有重要的意义。另一方面,中国目前的冰箱保有量已达1.3亿台,冰箱用电目前已占居民全部用电的50%。未来十五年内中国冰箱平均每年耗电将达到400亿度以上,相当于三峡水电站年最高发电量的一半,如果全部采用节能冰箱,每年可节约的电力相当于葛洲坝水电站发电量的一半以上。因此,开发节能、安全冰箱势在必行。同时,随着人们生活习惯的改变,对冰箱提出了一些新的要求,诸如多温区、各温区温度控制准确等。对于冰箱生产厂家来说,不仅要能够设计出低能耗冰箱,而且要能够迅速设计出低能耗冰箱。传统的冰箱设计方法以经验与试验为主。虽然试验研究能真实地反映实际系统,是人们深入了解装置性能不可缺少的手段,然而样机的反复制作与测试不仅要消耗大量的财力物力,大大延长了产品的开发周期,而且难以得到装置的最优结构。本文对冰箱仿真模型进行了改进及对多循环冰箱的特性进行了仿真与实验研究及应用,取得了以下几方面的成果:1.建立了冰箱蒸发器的自然对流与辐射换热模型。把辐射换热简化为两凸面封闭的模型,大大简化了辐射的计算过程,使得辐射换热模型能应用于仿真实际。通过计算及实验发现,冷藏室辐射制冷量占冷藏室总制冷量的41.8%、冷冻室辐射制冷量占冷冻室总制冷量的33.2%之多,因此辐射制冷量与自然对流制冷量一样是冰箱蒸发器的主要换热型式。2.对旁通双循环冰箱进行了比较系统的研究。建立了旁通双循环冰箱的仿真程序,并在海尔集团应用。通过仿真与实验研究发现,当冷藏蒸发器面积在±5%范围内变化时,旁通双循环冰箱对冷冻室温度基本没有

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状及文献综述
• 1.3 现有技术的不足点及改进方向
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 蒸发器模型的改进
• 2.1 冷藏室内藏式蒸发器模型的改进
• 2.2 冷冻蒸发器模型
• 2.3 模型验证
• 2.4 本章小结
• 第三章 旁通双循环冰箱的特性研究
• 3.1 旁通双循环冰箱简介
• 3.2 部件模型及系统算法
• 3.3 软件开发
• 3.4 模型验证
• 3.5 应用实例
• 3.6 旁通双循环冰箱特性分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 蒸发器并联双循环冰箱控制策略研究
• 4.1 基本原理及现有控制策略的缺点
• 4.2 控制策略的改进
• 4.3 实验设备及冰箱结构
• 4.4 基于温度与分时运行控制策略的实验验证
• 4.5 优先权可选择控制策略实验验证
• 4.6 本章小结
• 第五章冷藏蒸发器面积可变的旁通双循环冰箱
• 5.1 性能及控制策略介绍
• 5.2 冷藏蒸发器面积可变的旁通双循环冰箱的理论分析
• 5.3 冷藏蒸发面积可变的旁通双循环冰箱的仿真研究
• 5.4 冷藏蒸发面积可变的旁通双循环冰箱性能改进
• 5.5 本章小结
• 第六章总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 主要创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 作者在攻读博士学位期间发表与录用的论文及专利
• 致谢