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片冰机/冷水机组蓄冰槽在蓄冰和融冰时的特性研究

王六民  
【摘要】:尽管国内研究和应用冰蓄冷空调系统已经有10多年的历史了,但是至今为止,这些研究和应用仅局限于静态制冰,对于动态制冰,虽然国内也有人开始涉及,但是尚处于探讨阶段。片冰机/冷水机组是动态制冰,采用一套新型的满液式制冷系统,不需要乙二醇做载冷剂。如何在规定的时间内蓄满设计要求的冰量,并在需要的时间内由融冰提供所需要的冷量,是片冰机空调系统必须解决,同时又是难以解决的问题。 过去,蓄冰问题的求解是假定新水位和冰床延伸的半宽度,根据冰床数学模型和给定的初始水位与蓄冰量,利用质量守恒定律建立方程,方程非常复杂,很不好求解。融冰问题是先求解速度分布,再求解温度分布,总的出水温度是各出水单元的流量加权平均,结果很不理想。 本文在国内外有关片冰机蓄冰槽研究成果的基础上,对蓄冰槽在蓄冰和融冰时的特性做了进一步的研究,揭示了两个安息角的关系,提出了优化蓄冰槽尺寸的方法,根据冰床与蓄冰槽底面接触的情形求解蓄冰问题,用融冰能力分析融冰问题。这样,比较容易获得片冰在水面下的安息角;使蓄冰槽的无冰空间最小,提高蓄冰槽的蓄冰能力;已知初始水位,可以先求出对应的水位变化量,再求得新的水位,从而求得冰床在不同时期的具体尺寸和质量,圆满解决蓄冰问题;解决了融冰实验结果不好推广的问题;设计者不会对蓄冰槽的计算望而却步,不会不着边际地套用一些公式,设计有章可循。


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