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扩散—吸收式制冷系统的数值与实验研究

王辉  
【摘要】:为提高扩散—吸收式制冷系统效率,本文首先针对该制冷系统中的冷凝器、发生器、蒸发器进行了数值研究,探讨了各因素对制冷系统的影响;其次通过对制冷系统进行实验研究,找出了系统的运行规律,具体研究如下: 第一、对空冷翅片式和水冷光管式两种冷凝器进行了数值模拟,结果表明:冷凝器管内热阻比管外热阻对氨气的冷凝影响更大;管径一定时,氨液冷凝量随氨气入口速度的增大而减小,当速度增加到某一值时,冷凝量基本不发生变化,对空冷翅片式冷凝器该速度为0.15m/s,水冷光管式为0.2m/s; 第二、通过数值计算的方法分别对管径为4mm、5mm、6mm的热虹吸管进行了模拟,结果表明:当加热温度相同时,管径为5mm的热虹吸管的提升量最大;随着加热温度的升高,三种热虹吸管的蒸汽产生量均增加,管径为5mm的热虹吸管增加最快;当加热温度大于75℃时热虹吸管的出口浓度随加热温度的增加而下降,并且其出口浓度只和加热温度有关; 第三、通过数值计算的方法对单管式蒸发器进行数值模拟,模拟结果表明:对于液氨流量分别为0.0002kg/s和0.00025kg/s时的蒸发器,制冷量以及液氨的蒸发量均随着灌装压力的增大而降低;在给定工况下,当灌装压力为18bar,液氨入口流量0.00025kg/s时,随着氨气浓度的增加,系统制冷量降低。 第四、通过实验对制冷系统进行研究,结果表明:输入功率越大,样机的启动时间越短,并得出了最小启动功率为120W左右、最小运行功率为75W左右;样机的制冷量随输入功率的增大而增加,当输入功率为280W时制冷量最大,此时的制冷量为66W。 本文的研究成果为扩散—吸收式制冷系统中的冷凝器、发生器以及蒸发器的优化设计提供了可靠的理论依据。


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