Пространственное моделирование процессов тепломассообмена в водоиспарительных воздухоохладителях

• Автор: Высоцкая, Жанна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Обозначения и сокращения
1. Анализ теоретических методов исследования работы
водоиспарительных воздухоохладителей
1.1 Основные принципы водоиспарительного охлаждения
1.2 Совершенствование конструкций водоиспарительных воздухоохладителей
1.3 Теоретические исследования. Обоснование необходимости пространственного моделирования
1.4 Выводы
2. Математическое моделирование процессов тепломассообмена в каналах теплообменной насадки водоиспарительных охладителей
2.1 Идеализированные модели прямого и косвенного охлаждения
на основе балансовых уравнений
2.2 Уравнения энергии и переноса массы в каналах испарительной насадки
2.3 Математическая модель прямого охлаждения
2.4 Математическая модель косвенного охлаждения
2.5 Выводы
3. Численная реализация математических моделей прямого и
косвенного охлаждения
3.1 Алгоритм численной реализации модели прямого охлаждения
3.2 Алгоритм численной реализации модели косвенного
охлаждения

3.3 Сравнение расчетов по трех и двумерным моделям
3.4 Некоторые результаты расчетов по трехмерным моделям
3.5 Выводы

4. Выбор оптимальных по холодопроизводительности
геометрических параметров охладителей водоиспарительного типа
4.1 Аэродинамические сопротивления в каналах теплообменных насадок
4.2 Выбор оптимальных по холодопроизводительности геометрических параметров охладителей прямого принципа действия
4.3 Выбор оптимальных по холодопроизводительности геометрических параметров охладителей косвенного принципа действия
4.4 Определение температуры внутри объема, охлаждаемого установкой косвенного принципа действия
4.5 Выводы
Основные результаты работы
Литература
Приложения

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Ь - сечение каналов, м;
С - средняя изобарная теплоемкость, Дж/(кг-К);
О - коэффициент диффузии бинарной смеси, м2/с;
00 - коэффициент диффузии при То= 273 К, Р0= 1.01 -105 Па; б - влагосодержание, г/кг сухого воздуха;
с!э - эквивалентный диаметр, м; сК} - приращение энергии, Дж;
Е - температурный коэффициент эффективности;
Е1 — температурный коэффициент эффективности регенеративного охлаждения;
Р=(Іґ0ТВ)/Рр - “живое” сечение решетки, Ер- общая площадь решетки, Еґотв -сумма площадей отверстий;
Ео/Еі - отношение площадей узкого сечения к широкому; в - объемный секундный расход, м3/с (м3/ч);
1 - энтальпия, Дж/кг;
б - плотность потока массы, кг/(м2-с);
] - количество грамм жидкости, испарившейся в 1кг воздуха, г/кг;
К - коэффициент, отношение;
Ь - длина пластин насадки, м;
М - молярная масса, кг/моль; ш - масса, кг;
N - мощность, Вт;
п - число поворотов воздуховодного тракта;
Е1и - критерий Нуссельта;
Р - давление, Па;
С) - холодопроизводительность, Вт;
Я - плотность теплового потока, Дж/(м2-с);
Д = г-103 - удельная теплота парообразования, Дж/кг;

имеет температуру . 1ВЫХ -температура парогазовой среды вспомогательного потока, выводящегося за пределы охлаждаемого объема. 1сВых- температура парогазовой среды основного потока воздуха, поступающего непосредственно в охлаждаемый объем.
Итак, математическая модель косвенного испарения в целом имеет следующий вид.
Уравнение переноса энергии во вспомогательном канале:
а э
Р -V (у,г)-СУ
(. эО э
X— + X
1 зу) & 1 дг)
Эх ду
Уравнение массопереноса во вспомогательном канале: ^(х,у)
(2.4.1)
Эрп = д {рдРп
Эх Эу^ Эу
+АГ„&і'

(2.4.2)
Уравнение переноса энергии в основных каналах:
Рв-У (у,г)-Св~
д д Х
ду В а. ду Эг в дг
(2.4.3)
Входными условиями для основных и вспомогательных каналов являются параметры воздуха на входе в охладитель (плоскость х=0) — это его темпера-тура гвх и плотность содержащегося в нем пара, определяемая по относительной влажности фвх, выраженной в долях единицы
*|х=0“*вх> * |х=0=^вх, (2.4.4)
Рп|х=0 = Фвх ’РпнО-вх) (2.4.5)
, где РпнО-вх)" плотность насыщенного пара при температуре входного воздуха.
На “мокрой” поверхности пластин вспомогательного потока (плоскость
у=0):