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蓄冰盘管蓄冰融冰过程模拟与实验研究

张元明  
【摘要】:近年来,随着经济的发展电力消耗飞速增长,电网高峰时段供电不足,峰谷供电不平衡现象严重,特别是夏季空调系统的使用不仅消耗大量电力,而且其负荷高峰期与城市电网用电高峰时段相符,加剧了电网高峰时段供电不足的矛盾。外融冰空调系统具有“移峰填谷”的负荷调节能力能妥善解决这一问题。外融冰系统因其融冰速度快、出水温度低、取冷过程稳定等优点被广泛应用于各种实际工程中,本文采用数值模拟和实验测试相结合的方法研究盘管式外融冰蓄冰槽的蓄冰和外融冰过程。首先利用外融冰实验系统进行蓄冰与外融冰过程实验测试,研究了两种实验过程中蓄冰槽内水平和垂直流场的温度分布和管外冰量的变化。结果显示,槽内垂直流场中存在温度分层现象且因受到自然对流影响,水会产生温度翻转现象,蓄冰时,槽内蓄冰量的增速随冰层的增厚逐渐减小,外融冰时,在融冰初期融冰量保持着较高的增速,直到融冰末期才有所放缓。为了探究盘管材质对蓄冰性能的影响,以及蓄冰和外融冰过程中管外冰层的分布变化特点,本文建立了水平单管和多根蛇形盘管的简化模型,采用CFD软件进行三维瞬态模拟计算。不同材质单管的蓄冰模拟结果表明,导热系数在一定范围内小幅度的增加,盘管蓄冰效果就可得到显著改善,相比而言,导热系数过大对盘管蓄冰的促进作用并不明显。另外,多根蛇形盘管的蓄冰与外融冰模拟结果表明,蓄冰时,相邻盘管间及盘管弯头处的冰层增长速度较快;外融冰时,管外的剩余冰层呈不规则圆环状分布,靠近取冷水进口区域附近的冰层率先被完全融化裸露出光管。针对盘管蓄冰、外融冰时的冰层分布情况,本文提出了切换载冷剂、取冷水流向的优化措施并进行模拟对比研究,模拟结果表明,2m长的水平直管变换载冷剂流向后蓄冰效率提升了3.8%,变换取冷水流向后融冰效率提升了5.9%,该措施对外融冰性能的提升效果更好。外融冰蓄冰槽内的布水器可保证融冰时槽内水流分布的均匀性,对融冰效率有重要影响。为研究侧立式布水器正向出流、反向出流两种形式的布水均匀性,本文将布水器出流结构模型简化后进行模拟计算,并引入速度偏差系数作为均匀性评价指标,结果显示两者的速度偏差系数相差32.28%,说明反向出流布水器的布水均匀性更好。


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1 肖意;推广蓄冰空调为电网“减负”[N];深圳特区报;2007年
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