太阳能热水器—空调复合系统中换热器的模拟研究

论文摘要

套管式冷凝器和翅片管式蒸发器是太阳能热水器-空调复合系统中重要的组成部分,他们的运行状况直接关系到整个系统性能的高低。本文对逆流式套管式冷凝器和翅片管式蒸发器进行了建模和仿真研究,并在仿真的基础上对逆流式套管式冷凝器和翅片管式蒸发器的性能进行了多角度分析,其仿真分析结果具有一定的工程应用价值,并且对其它形式的冷凝器和蒸发器的研究具有一定的指导作用。本文采用分区稳态分布参数法建立了逆流式套管冷凝器和翅片管式蒸发器仿真模型,探讨了制冷剂侧、水或空气侧各种参数的确定及计算方法,并对所建立的换热器的数学模型的解法、计算流程进行了分析和设计。利用Fortran编程语言对所建模型进行了编程求解,并将程序导入到在Trnsys中建立的仿真模块中,模拟两种换热器的的性能,并对换热器的性能做出预测。充分利用Trnsys仿真软件的特点,把两种换热器的仿真计算过程中涉及到的变量和函数分为输入模块、换热器运算模块和输出模块三个程序模块,增强了程序的可靠性,选取套管式冷凝器和翅片管式蒸发器部分结构参数及运行参数作为变量,利用仿真软件模拟各个参数对套管式冷凝器和翅片管式蒸发器性能的影响。应用仿真技术可以对套管式冷凝器和翅片管式蒸发器的运行状况模拟,进而为研究太阳能热水器-空调复合系统及其他形式的换热器提供设计和优化指导。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 2 基于分区稳态分布参数法的逆流式套管冷凝器模型
• 2.1 逆流式套管冷凝器稳态分布参数模型
• 2.2 边界条件
• 2.3 两侧对流换热系数的计算
• 2.4 模型的离散及求解
• 2.5 编程计算流程及在TRNSYS 中的建模仿真
• 2.6 模型的验证
• 2.7 本章小结
• 3 基于分布参数模型的翅片管式蒸发器的模型及验证
• 3.1 翅片管式蒸发器稳态分布参数模型
• 3.2 边界条件
• 3.3 两侧对流换热系数及两相区压降的计算
• 3.4 模型的离散及求解
• 3.5 编程计算流程及在TRNSYS 中的建模仿真
• 3.6 模型的验证
• 3.7 本章小结
• 4 仿真模拟结果及分析
• 4.1 套管式冷凝器的模拟结果及分析
• 4.2 翅片管式蒸发器的模拟结果及分析
• 4.3 本章小结
• 5 结论及展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读学位期间发表论文及参与科研项目