收藏本站
《上海海事大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

直接接触式二元冰制备过程特性研究

樊建斌  
【摘要】:二元冰是指某类(如乙二醇)水溶液和冰晶粒子的混合物,呈泥浆状的悬浮液,具有单位体积热容量大且流动性好等特点,能够被泵送,通常也称为“冰浆”,在世界发达国家己进入实用阶段,是一种具有前途的供冷介质。采用直接接触式制冰与其他制冰方式相比具有高效、节能等特点。直接接触式换热与传统的盘管式传热方式相比,它的热阻大大减小,并消除了换热面结垢和腐蚀对换热的影响,直接接触式换热应用于蓄冷正逐步引起国内外学者的关注,它摆脱了传统制冰方式带来的冰层厚度增长、附加热阻增加的问题,从而可大大提高制冷机组的制冷效率。因此开展直接接触式蓄冷系统,特别是对其共混传热特性的研究对直接接触式蓄冷系统的设计及优化有着十分重要的指导意义。 本文的研究工作主要集中在以下方面: 首先,作者提出了液滴显热换热的物理模型,得到了制冰罐内水温随时间变化等式通解,并进一步分析了不同情况下的解法:推导了液滴表面换热系数,并提出采用将不同时刻水温测量值和计算值之间的方差最小化方法确定λ值;提出了以液滴下降过程为基础的传热模型,利用液滴下降过程受力平衡原理推导得到液滴理想下沉速度,以及在此速度下的雷诺数表达式;指出通过求解e~(-λ_(eq))得到液滴表面换热系数,进而求得容积换热系数α_v,通过与试验值的比较,发现两者的均方根相对误差在10%以内。 为了开展直接接触式二元冰制备技术以及显热换热特性试验研究,自行研制了一套具有蓄冷、放冷和测试系统的直接接触式二元冰蓄冷试验台。该系统具有以下功能:(1) 制冰罐内冰晶形成的规律研究;(2) 制冰罐内传热规律的试验研究;(3) 蓄冷装置效率的研究;(4) 试验台放冷规律的试验研究;(5) 直接接触式蓄冷介质的选择研究:(6) 二元冰流动阻力特性研究。 提出了以容积换热系数为研究对象,对直接接触式二元冰系统中的制冰罐进行传热研究,以形成冰晶的HCFC123与水进行大量的试验研究,着重考察了制冰罐内载冷剂喷口速度、喷口位置、乙二醇浓度、搅拌器等因素对制冰罐内容积换热系数影响,并研究了上述因素对制冰罐内温度分布的影响。 通过试验研究发现,制冰罐内容积换热系数随载冷剂喷口流速的增加而增大。随喷口位置上升而增大。对于搅拌器的影响,试验研究表明,开启搅拌器有助于提高罐内容积换热系数。研究还表明,容积换热系数随乙二醇浓度的减小而增大。通过试验数据发现,增大制冰速率的关键是提高容积换热系数。 通过试验发现,搅拌器功率可间接反应罐内冰浆浓度,经过进一步的研究,有望成为在线测量冰浆浓度的一种方法。 分析了直接接触式二元冰蓄冷试验台在实验过程中出现的问题,并提出了针对性的改进设计。 本文的研究项目得到了江苏双良集团、上海市教委重点项目的资助。
【学位授予单位】:上海海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB66

免费申请
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘剑宁;直接接触喷射式冰浆制备技术研究[D];上海海事大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 ;中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术会议宣读论文目录(1989年)[J];工程热物理学报;1990年01期
2 郭开华,张奕,舒碧芬;HFC152a/HCFC141b混合气体水合物相平衡特性研究[J];工程热物理学报;1997年06期
3 曲凯阳,江亿;具有较低实际最低不结冰温度的表面的选择[J];清华大学学报(自然科学版);2001年Z1期
4 章学来,李瑞阳,郁鸿凌;直接接触式蓄冷传热特性的试验研究[J];制冷学报;2002年02期
5 钟栋梁,樊建斌,章学来;二元冰蓄冷系统中的测控系统[J];制冷;2004年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方贵银;邢琳;杨帆;;动态冰浆蓄冷空调系统及特性[J];电力需求侧管理;2005年06期
2 梁坤峰;彭正标;袁竹林;;液-液循环流化床制冰过程的火用分析[J];东南大学学报(自然科学版);2006年05期
3 彭正标;梁坤峰;袁竹林;徐大勇;何张陈;;循环流化床制取流体冰中液滴碰撞-聚并实验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2007年05期
4 李秀伟;张小松;;蒸发式过冷水制流态冰方法[J];东南大学学报(自然科学版);2009年02期
5 王凌士;张学军;王晓蕾;王炜;;LNG冷能用于气体直接接触法制取冰浆研究[J];低温工程;2012年02期
6 李刚;刘道平;谢应明;王汝金;;蓄冷用二元气体水合物工质匹配的研究[J];低温与超导;2008年04期
7 谢若非;于航;;过冷法制备冰浆中控制参数对制冰的影响[J];建筑节能;2012年03期
8 童明伟,林昆,黎家胜;在引射方式下气体水合物的形成与蓄冷特性[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年03期
9 李夔宁;刘玉东;吴治娟;唐娟;;R134a气体水合物蓄冷实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年01期
10 郭开华,舒碧芬,张奕,赵永利;HFC134a/HCFC141b混合气体水合物相平衡特性[J];工程热物理学报;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 章学来;李志伟;王为;李晓菲;高文忠;刘小微;;真空制冰动态特性可视化实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
2 刘圣春;饶志明;孙志利;;动态冰浆在多领域中的应用[A];第十届海峡两岸冷冻空调技术研讨会论文集[C];2011年
3 舒碧芬;郭开华;赵佳威;蒙宗信;黄晓;;内置换热/外置促晶式气体水合物蓄冷装置[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
4 韩雪松;涂淑平;章学来;施有林;;直接接触式二元冰制备的试验研究[A];上海市制冷学会二○○三年学术年会论文集[C];2003年
5 章学来;李瑞阳;郁鸿凌;;蓄能用气体水合物介质的研究进展[A];大连海事大学校庆暨中国高等航海教育90周年论文集(机电分册)[C];1999年
6 牛建会;刘斌;褚利为;;冰泥冷却系统的应用研究[A];第四届中国冷冻冷藏新技术新设备研讨会论文集[C];2009年
7 于震;曲凯阳;;过冷水连续制冰系统中过冷却器进出口水温的选择[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
8 樊建斌;万东升;钟栋梁;;通过搅拌功率测定二元冰浓度的可行性试验研究[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年
9 何国庚;王忠衡;;冰浆流体流动换热的实验研究[A];第十二届全国冷(热)水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2005年
10 刘鹏;刘训海;傅伟林;张朝辉;;超低温冷库的测控系统研究[A];第十二届全国冷(热)水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王强;染料(颜料)的紫外—可见—近红外反射光谱研究及应用[D];北京服装学院;2010年
2 郑克晴;双直接接触式冰浆制取系统的理论与实验研究[D];浙江大学;2011年
3 王雪;废砖制备新型轻质墙体材料的试验研究[D];昆明理工大学;2009年
4 王晓伟;水性复合型外墙隔热保温涂料的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 孙琼;水—空气接触凝固换热过程热质交换分析与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 肖凯;一种新型冰浆连续制取装置研究[D];华中科技大学;2011年
7 李祥;水性光固化隔热保温涂料的制备与研究[D];江南大学;2012年
8 韩雪松;直接接触式气体水合物蓄冷特性的理论及实验研究[D];上海海事大学;2004年
9 黄帅;二元冰流动特性研究[D];上海海事大学;2004年
10 吕晓艳;壳管式外融冰槽热工性能及应用研究[D];清华大学;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴喜平;国外冰蓄冷技术发展特点简介[J];电力需求侧管理;2001年02期
2 杨志荣;能源·电力要与经济和环境协调发展[J];电力需求侧管理;2001年04期
3 段远源,张重华,林鸿,朱明善;环保制冷剂表面张力的预估方程[J];工程热物理学报;2001年03期
4 段远源,张重华,史琳,朱明善,韩礼钟;HFC和HCFC类物质的表面张力的关联[J];清华大学学报(自然科学版);2000年10期
5 李雪亮,杨瑞昌;引射器特性的实验研究和理论分析[J];热能动力工程;1997年06期
6 章学来,涂淑平,李瑞阳,束鹏程,孙文哲;直接接触式冰蓄冷系统双相变过程理论研究[J];水动力学研究与进展(A辑);2004年04期
7 胡豫杰,王文起;冰蓄冷技术发展初探[J];天津城市建设学院学报;2000年02期
8 明岗,陈沛霖;冰浆管内流动的絮网结构设想及阻力计算模型[J];同济大学学报(自然科学版);2001年03期
9 刘景植;液气射流泵性能的试验研究[J];武汉水利电力学院学报;1982年03期
10 毕月虹,郭廷玮,朱庭英,樊栓狮;添加剂对气体水合物蓄冷过程影响的实验研究[J];应用基础与工程科学学报;2003年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黄帅;二元冰流动特性研究[D];上海海事大学;2004年
2 唐恒;二元冰蓄冷系统添加剂的研究[D];上海海事大学;2005年
3 魏娟;二元冰输送过程的摩阻与传热特性研究[D];上海海事大学;2005年
4 钟栋梁;二元冰蓄冷系统测控技术的研究[D];上海海事大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 曲凯阳,江亿;不锈钢表面上静止过冷水结冰随机性的实验研究[J];制冷学报;2000年04期
2 吕树申,王世平,林培森;气体水合物蓄冷技术研究报告之一——发展概况[J];制冷;1994年01期
3 郭开华;气体水合及其在空调蓄冷技术中的应用[J];制冷;1994年02期
4 郭开华,舒碧芬;空调蓄冷及气体水合蓄冷技术[J];制冷;1995年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王世平;张远平;吕树申;林培森;;气体水合物蓄冷技术的实验研究[A];第三届海峡两岸制冷空调学术技术交流会暨冰蓄冷技术研讨会论文专辑[C];1997年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡文斌,华贲,郭荷清;蓄冷模式下楼宇热电冷联供系统的分析[J];煤气与热力;2004年12期
2 龚延风,刘金祥;冰球凝固过程的传热规律研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);1997年01期
3 李玉春;;翅片管与盘管蓄冷性能的对比实验研究[J];制冷空调与电力机械;2008年05期
4 张寅平,刘真泉,王馨,赵庆珠,赵勇;低温相变蓄冷材料蓄冷特性实验研究[J];暖通空调;2005年10期
5 代乾;方艳;樊建斌;;直接接触式二元冰蓄冷试验的影响因素和传热特性研究[J];流体机械;2006年10期
6 姜尔彬;;美国对空调节能的新措施[J];制冷技术;1992年01期
7 方贵银;空调蓄冷系统中的若干问题探讨[J];低温工程;1998年04期
8 王季楼 ,王鲲 ,闫征;冰晶式蓄冷系统蓄冰传热过程初探[J];中国建设信息供热制冷;2005年03期
9 杜雁霞;程宝义;贾代勇;茅靳丰;袁艳平;;相变材料蓄冷堆积床的优化设计[J];暖通空调;2006年11期
10 李夔宁;刘玉东;吴治娟;唐娟;;R134a气体水合物蓄冷实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王立忠;;商场常规制冷系统改成蓄冷系统的方案浅析[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会论文集(2)[C];1998年
2 闫树龙;解国珍;;空气制冷系统在蓄冷空调中应用的可行性分析[A];第八届全国低温工程大会暨中国航天低温专业信息网2007年度学术交流会论文集[C];2007年
3 李静;钱以明;;冰盘管式蓄冷系统融冰过程的分析研究[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会论文集(2)[C];1998年
4 王茜;;蓄冷空调系统经济性分析及比较[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年
5 章学来;杨鹏程;王文国;施敏敏;;溶液吸收驱动二元冰真空制备技术及分析[A];制冷空调学科教育教学研究——第五届全国高等院校制冷空调学科发展研讨会论文集[C];2008年
6 魏晶晶;谢应明;刘道平;;水合物在蓄冷及制冷(热泵)领域的应用[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
7 樊建斌;万东升;钟栋梁;;通过搅拌功率测定二元冰浓度的可行性试验研究[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年
8 谢应明;刘道平;刘妮;梁德青;郭开华;樊栓狮;;蓄冷用四氢呋喃水合物换热管外结晶分解动力学特性[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年
9 李品利;姬长发;仵强;;封装共晶盐冰板蓄冷特性分析[A];第一届中国(西安)采暖通风、制冷空调节能减排技术研讨会论文集[C];2009年
10 万东升;樊建斌;;二元冰吸收式制备技术[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 顾淑霞;用自然能量保证冬暖夏凉[N];中国教育报;2008年
2 本报记者 刘群 特约记者 张宇;动态冰蓄冷技术可显著节能[N];中国化工报;2005年
3 邓林燕 本报驻广西记者 邝伟楠;广西玉林市振林宾馆:自主设计节能显著[N];中国旅游报;2010年
4 本报记者 张佳星;节能建筑究竟离我们还有多远?(三)[N];科技日报;2007年
5 刘芬;同方“闭式外融冰设备与系统”通过北京市科委鉴定[N];中华建筑报;2004年
6 记者 李春辉;新能源利用将为“绿色奥运”增色[N];中国石油报;2007年
7 韩晓岗;冰蓄冷空调在京大有前途[N];中华建筑报;2002年
8 本报记者 张琦 唐晓静;世博节能环保明星之——华电华源[N];中华建筑报;2009年
9 本报记者 吕佳琪;合同能源管理 直面融资与信用瓶颈[N];中国房地产报;2009年
10 沈建苗 编译;形形色色的数据中心[N];计算机世界;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李晓燕;常规空调工况用相变材料的研制与应用基础研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 杨涛;严寒地区季节性自然冷源土壤蓄冷应用基础研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 柳建良;LASP/AA/AM高吸水树脂的合成、性能及蓄冷保鲜应用研究[D];广东工业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 樊建斌;直接接触式二元冰制备过程特性研究[D];上海海事大学;2005年
2 刘军云;直接接触式换热的试验研究[D];昆明理工大学;2012年
3 王茜;冰晶式蓄冷系统研究及其经济性分析[D];大连理工大学;2004年
4 魏娟;二元冰输送过程的摩阻与传热特性研究[D];上海海事大学;2005年
5 胡家喜;冰蓄冷空调系统蓄冷释冷过程的研究[D];南京工业大学;2004年
6 唐恒;二元冰蓄冷系统添加剂的研究[D];上海海事大学;2005年
7 葛轶群;二元冰真空制备技术研究[D];上海海事大学;2007年
8 李清英;冰球式蓄冷空调系统热传递过程的数值模拟与研究[D];南昌大学;2008年
9 唐娟;新型低温相变蓄冷材料的热物性及应用研究[D];重庆大学;2007年
10 徐海卿;小型冰晶式蓄冷装置研究[D];上海海事大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026