中央空调系统冷却塔用水轮机的开发与应用研究

论文摘要

随着经济的高速发展,人类对能源的需求和消耗越来越大；在人类消耗能源的同时,由于不合理的开发和使用能源,造成越来越严重的环境问题,如地球温室效应,大气污染,臭氧层破坏等等,节能研究工作势在必行。而中央空调在当今使用十分普遍,能耗十分巨大,所以对传统的中央空调系统进行节能研究意义重大和深远。冷却塔作为中央空调系统中必不可少的一个环节,本文以此为契机,对中央空调冷却塔进行了节能改造,开发和研究出了一种结构简单、运行高效的微型水轮机,以此替代传统高耗能的电动机,从而达到对中央空调系统节能改造的目的。论文还运用CFD软件,建立了这种新型水轮机的主要过流部件,如固定导叶、转轮以及整个水轮机的三维模型,并对模型进行网格划分、定义边界条件,最后运用Fluent软件对模型进行多种工况的内流场模拟,得到了水轮机在各种工况下内流场压力云图和速度云图,通过分析云图论证了这种新型水轮机的工作效率较高,充分论证了该种水轮机开发的可行性和较大的工程推广使用意义。本文开发的微型水轮机模型具有一定的价值,可为今后开发研究更多新的冷却塔用水轮机模型提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 概述
• 1.1 课题来源及名称
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 国内外现状和发展趋势
• 1.4 本课题的主要研究内容及技术
• 第二章 中央空调系统冷却塔装置能量分析及节能措施
• 2.1 中央空调系统冷却塔装置原理、构造、特点及选型
• 2.1.1 中央空调系统冷却塔装置原理、类型及结构
• 2.1.2 中央空调系统冷却塔装置特点
• 2.1.3 中央空调系统冷却塔装置的选型步骤
• 2.2 逆流塔装置内部传热分析
• 2.2.1 冷却塔装置内部传热理论依据
• 2.2.2 冷却塔装置内部传热计算方法
• 2.2.3 冷却塔装置内部传热结果分析
• 2.3 逆流塔冷却水能量分析
• 2.3.1 逆流塔冷却水能量来源
• 2.3.2 逆流塔冷却水能量计算分析
• 2.4 冷却塔装置的节能措施
• 2.4.1 冷却塔节能选择
• 2.4.2 冷却塔节能改造
• 第三章 CFD计算软件及计算模型
• 3.1 CFD计算软件
• 3.1.1 CFD软件总体介绍
• 3.1.2 前处理软件Gambit软件简介
• 3.1.3 FLUENT软件简介
• 3.2 粘性流体力学基本方程
• 3.3 CFD不可压缩流体湍流计算模型
• 3.3.1 零方程模型
• 3.3.2 单方程模型
• 3.3.3 双方程模型
• 3.3.4 雷诺应力模型
• 3.3.5 代数应力模型
• 第四章 中央空调系统冷却塔用水轮机的选型和设计
• 4.1 水轮机类型、能量范围及特点
• 4.1.1 水轮机类型、特点
• 4.1.2 水轮机水头能量范围
• 4.2 冷却塔用水轮机的选型及设计
• 4.2.1 冷却塔用水轮机的选型
• 4.2.2 冷却塔用水轮机的设计
• 第五章 中央空调系统冷却塔用水轮机的性能预测
• 5.1 几何模型的建立
• 5.2 流动计算网格的划分
• 5.3 边界条件的确定
• 5.4 CFD数值模拟过程
• 5.5 数值模拟工况
• 5.6 CFD数值模拟结果分析
• 5.7 冷却塔用水轮机的性能预测及节能分析
• 第六章 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 致谢