收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

真空法制备冰浆的数值模拟和理论研究

孙冰洁  
【摘要】:随着人们生活水平的提高,对生活舒适性的要求也越来越高,所以对空调等电器的使用也越频繁,电网的耗能以及电网峰谷差愈来愈大。为了缓解电网的用电压力,具有温度稳定、易于控制、蓄冷密度高、热设计灵活性强、相对湿度较低和较高的空调品质的静态冰蓄冷技术应运而生,但是其同时又具有一些不可避免的缺陷。因此,为了改变这一现状,动态冰蓄冷技术逐渐成为近些年来国内外学者争相研究的对象。 实现动态冰蓄冷的介质—冰浆,俗称二元冰,一般是指含有大量的平均直径小于1mm的悬浮冰晶粒子的固液两相溶液。它是一种新型的性能优良的载冷和蓄冷介质,可以广泛运用于建筑空调供冷、高温矿井降温、食品储藏、消防以及医疗上的器官迅速冷却等。目前,冰浆的制取方法主要有过冷水法、刮削法、真空喷雾法、直接接触法以及流化床法,其中真空法具有很多其它方法不具备的优势,且国内外关于其的研究还不是很完善,所以本文进行的主要是真空法制取冰浆的相关研究。真空法制取冰浆的原理是,利用水所处的压力与其沸点一一对应的关系,压力越低,水的沸点也随之降低,降低压力使水达到三相点,同时通过喷嘴喷水增大水的表面积,实现水滴表面在低压下迅速吸热蒸发而其内部同时降温,拥有一定的过冷度,并最终破坏过冷度,实现结晶生成冰浆。 为了研究真空喷雾法制取冰浆的性能,本文通过理论分析、数值模拟与设计,同时结合已有的实验结果以及参数进行系统能效分析,对其进行研究。 首先,为了分析影响真空室内喷雾过程的各控制参数,探究其对于冰晶生成的影响,本文对于真空室内压力旋流喷嘴的外部雾化流场进行了数值模拟,同时分析了喷雾过程对喷嘴外部流场产生的影响,总结出压力旋流雾化喷嘴的选择参照依据。 其次,通过对真空室内喷雾制冷的传热传质过程的进一步研究,建立了数学模型,推导出稳态条件下喷头喷射入真空室内的水滴的内部温度随着下降距离的变化关系。 另外,在已有的真空喷雾法制备冰浆的实验设备基础上,本文设计出了可以实现冰浆连续制备的实验系统。 最后,本文采用已有的计算冷量(?)以及(?)损失的公式,对实验室用真空喷雾制取冰浆系统制取冰浆过程中的四个关键环节(冷水冰水混合、真空室内喷雾闪蒸、捕水器内蒸汽凝结成霜、制冷机制备低温盐水)进行计算,得出各个环节(?)损失以及整个系统的(?)效率。结果表明:实验用真空室内喷雾闪蒸环节的(?)效率较高,捕水器内蒸汽凝结成霜的(?)效率较低,制冷机组制备低温盐水(?)效率最低,(?)损最大,导致整个系统的(?)效率相对较低。为了提高真空闪蒸制取冰浆系统的能耗,应对低温盐水制备环节进行优化或采用其他方式替代该环节。 本文针对真空喷雾法制取冰浆系统开展理论分析及模拟计算,对系统传热传质有了更深入的认识,同时设计出了能够实现连续制取冰浆的真空制冰浆系统,对于真空法的研究具有重要的理论价值和指导意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘永红,陈沛霖;水平管道中冰浆流动的摩阻特性的实验研究[J];力学与实践;1997年06期
2 冯自平;;流态化动态冰蓄冷技术及其先进性[J];IB智能建筑与城市信息;2007年03期
3 刘永红,贾晨霞;蓄冷空调中的一种有效介质[J];建筑热能通风空调;1999年04期
4 明岗,陈沛霖;冰浆中冰晶与携流体的传热研究[J];华东电力;2001年02期
5 王忠衡,何国庚;定壁温圆管内冰浆流体的传热特性研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年01期
6 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
7 明岗,陈沛霖;冰浆在180°弯管内流动阻力特性的试验研究[J];力学与实践;2001年01期
8 姚豪;周春艳;梁德清;樊栓狮;冯自平;;水合物浆和冰浆高密度潜热输送研究进展[J];化工学报;2003年S1期
9 文力;黄翔;;冰浆制取装置的设计及过冷器中流体流动模拟分析[J];西安工程科技学院学报;2006年05期
10 张寅平;冰蓄冷研究的现状与展望[J];暖通空调;1997年06期
11 ;’97《国际高层建筑空调学术会议》——论文摘要(二)[J];制冷技术;1998年01期
12 金从卓;赵莲晋;马腾跃;程文龙;易广江;;真空喷雾法制取冰浆的理论分析研究[J];流体机械;2011年05期
13 明岗,陈沛霖;新型蓄冷介质与住宅节能[J];住宅科技;2000年02期
14 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
15 张学军;田新建;郑克晴;邱利民;;气体直接接触式制取冰浆实验研究[J];工程热物理学报;2010年12期
16 朱西华;潘公瑾;;冰浆蓄冷应用于水冷空调机组冷却水系统技术经济分析[J];制冷;2007年03期
17 何国庚;吴锐;柳飞;;冰浆生成技术研究进展及实验初探[J];建筑热能通风空调;2006年04期
18 李新;侯予;张兴群;;冰浆流动及传热特性研究进展[J];制冷与空调;2007年04期
19 胡春胜;张晓云;;冰浆输冷空调系统设计方法的研究[J];华中建筑;2009年09期
20 马春红;青春耀;宋文吉;黄冲;何世辉;冯自平;;冰浆在蓄冰池中的贮存与融化研究进展[J];低温工程;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 明岗;陈沛霖;;冰浆在水平管内流动与传热特性的试验研究[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
3 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[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
4 刘永红;;蓄冷空调中的一种有效介质[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会论文集(2)[C];1998年
5 赵红霞;韩吉田;邵莉;王美霞;于泽庭;;真空冷冻法制备冰浆的研究与进展[A];山东制冷空调——2009年山东省制冷空调学术年会“烟台冰轮杯”优秀论文集[C];2009年
6 董凯军;黄冲;肖睿;何世辉;冯自平;;冰浆潜热输送矿井空调设计及其经济分析[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
7 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
8 方贵银;邢琳;杨帆;;动态冰浆蓄冷系统及特性[A];中国制冷学会2005年制冷空调学术年会论文集[C];2005年
9 明岗;陈沛霖;;冰浆在水平管内流动与传热特性的试验研究[A];上海市制冷学会一九九九年学术年会论文集[C];1999年
10 刘永红;;蓄冷空调中的一种有效介质[A];上海市制冷学会一九九七年学术年会论文集[C];1997年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王虹;基于纳米氟碳涂层材料的过冷水动态制冰理论与实验研究[D];华中科技大学;2013年
2 姜珊;最优控制在发酵过程和冰蓄冷工程中的应用[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙冰洁;真空法制备冰浆的数值模拟和理论研究[D];山东大学;2013年
2 杨丽媛;冰浆在管网中的流动及传热分析[D];华中科技大学;2012年
3 徐陈芸;冰浆在板式换热器中的流动与传热研究[D];华中科技大学;2012年
4 马军;真空法制取冰浆[D];山东大学;2012年
5 李鹏辉;蒸发式过冷水法制冰浆的模拟研究[D];山东大学;2013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 唐恒;二元冰蓄冷系统添加剂的研究[D];上海海事大学;2005年
8 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
9 柳飞;动态冰晶制取系统的实验研究[D];华中科技大学;2005年
10 吴锐;过冷法动态冰浆制取的分析及实验[D];华中科技大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 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
2 张强;我国动态冰蓄冷技术获成功[N];中国电力报;2006年
3 CNE 记者 行云;节能蓄能 高灵能源领跑冰蓄冷产业[N];中国电力报;2011年
4 本报记者 吴熹;冰蓄冷,把电能存在冰桶里[N];中国技术市场报;2011年
5 记者 吴永辉通讯员 刘亮;徽县绿色农产品“农高会”摘桂冠[N];甘肃经济日报;2007年
6 潘海霞;变频冰蓄冷终结节能争议[N];政府采购信息报;2006年
7 曹建明姜玉涛;“冰蓄冷”成虚拟“能效电厂”[N];常州日报;2007年
8 本报记者 赵君利;市场停滞 冰蓄冷行业求两大支持[N];中国建设报;2011年
9 记者 王玉才;启明星设备制造公司瞄准冰蓄冷技术[N];西南电力报;2000年
10 子珍;“变频冰蓄冷”实现中央空调“移峰填谷”[N];中国企业报;2006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
  • 010-62982499
  • 010-62783978