满液式蒸发器吸气带液的模型研究

论文摘要

国家发改委环境和资源综合利用司颁布《冷水机组能效限定值及能源效率等级》,并于2005年3月1日起施行。这对国内冷水机组能效比的提高提出了新的要求。满液式蒸发器具有换热性能好,结构紧凑等优点,有利于提高冷水机组能效等级,商业开发与应用十分广泛,作为制冷空调领域一种高效节能的换热器受到了国内外越来越多的关注。在制冷空调行业具有几十年历史的满液式蒸发器,在传热表面、管束布置、运行工况等方面已有较多的文献研究而得以不断优化,而对于吸气带液问题则多依靠经验解决,很难对其进行优化。因此通过对满液式蒸发器吸气带液的优化分析,为其设计和运行提供理论指导就显得尤为重要。在查阅大量的关于大容器吸气带液实验研究和仿真计算研究资料的基础上,本文首先探讨了吸气带液,总结了近年来国内外学者对于大容器中气体带液的研究成果。按液相有无气泡扰动将大容器中带液分为两类,分别分析了其发生的机理,还对提出的一系列实验关联式进行比较和分析,并指出各自的缺点与不足。强调了加强大容器带液研究的必要性,对今后研究给出了方向。本文利用π定理,提出了计算满液式蒸发器吸气带液量的无量纲公式,并且基于某系列型号满液式蒸发器吸气带液的实验数据,对模型进行了拟合。建立了蒸发器吸气带液的分布参数模型,并利用该模型模拟计算了某系列蒸发器实验测得的极限,相互间进行了比较,模拟计算结果与试验结果吻合良好,证明了模型的正确性。该带液模型适用于所有满液式蒸发器。本文的研究为满液式蒸发器吸气带液量计算提供了模型支持,可为设计及分析满液式蒸发器的性能提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 符号表
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义及背景
• 1.2 满液式蒸发器壳侧传热研究现状
• 1.2.1 满液式蒸发器壳侧传热基本介绍
• 1.2.2 单管外沸腾传热
• 1.2.3 管束外沸腾传热
• 1.3 本文主要工作
• 第二章：大容器中气体带液关联式的介绍与比较
• 2.1 气体带液的分类及机理
• 2.1.1 气体带液的分类及定义
• 2.1.2 气体带液的机理及影响因素
• 2.2 气体带液的实验研究
• 2.2.1 无气泡扰动时带液的实验研究
• 2.2.2 有气泡扰动时的带液实验研究
• 2.3 气体带液的实验关联式
• 2.4 本章小结
• 第三章 满液式蒸发器吸气带液仿真模型的建立
• 3.1 满液式蒸发器吸气带液物理模型
• 3.1.1 满液式蒸发器结构简介
• 3.1.2 满液式蒸发器吸气带液机理及影响因素
• 3.1.3 基于π定理的吸气带液模型
• 3.2 满液式蒸发器吸气带液理论模型
• 3.2.1 简化假设
• 3.2.2 单元热平衡模型
• 3.2.3 管内对流换热系数
• 3.2.4 管外换热系数
• 3.2.5 满液式蒸发器吸气带液模型
• 3.3 吸气带液数值计算方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 模型拟合与程序设计
• 4.1 模型拟合
• 4.1.1 计算参数
• 4.1.2 模型拟合
• 4.2 程序设计
• 4.2.1 设计说明
• 4.2.2 程序考核
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论及展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文