Разработка методов расчета и прогнозирования конструкции бытового холодильника компрессионного типа с аккумулятором холода

• Автор: Бескоровайный, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 200 с.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНИКИ И НАУКИ В ОБЛАСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ БЫТОВЫХ ХОЛОДИЛЬНИКОВ

1Л Краткий анализ направлений технического совершенствования бытовых холодильников

1.2. Анализ современного состояния теоретических разработок

1.2.1 Особенности расчета теплоизоляции холодильного шкафа

1.2.2 Физические основы, способы аккумулирования и рабочие вещества аккумуляторов

1.2.3 Анализ аккумулирующих веществ и конструкций аккумуляторов

1.2.4 Классификация и анализ работы конденсаторов. Перспективы их совершенствования

1.2.5 Классификация и анализ работы испарителей. Перспективы совершенствования

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ХОЛОДИЛЬНИКА НА ЕГО ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Анализ термодинамических основ охлаждения в БХ

2.1.1 Общие положения. Теоретический подход
2.1.2 Методика оценки влияния охлаждения холодильного агента в конденсаторе на эффективность работы холодильника
2.1.3 Методика оценки влияния аккумуляционного испарителя на эффективность работы БХ
2.1.4 Анализ цикличной работы БХ с помощью коэффициента рабочего времени
2.2 Методика прогнозирования технических характеристик электродвигателей компрессоров БХ при изменении режима их работы
2.2.1 Анализ работы электродвигателя по условиям нагрева и охлаждения
2.2.2 Анализ основных номинальных режимов работы электродвигателей
2.2.3 Нагревание электродвигателей при различных режимах работы
2.2.4 Методика определения энергетических параметров электродвигателя при изменении режима работы БХ
2.3 Методика определения массы холодонакопительной жидкости аккумулятора
2.3.1 Расчет аккумуляторов холода для бытовых холодильников компрессионного типа
2.3.2 Тепловой расчет
2.4 Методика расчета усиленной теплоизоляции шкафа БХ для обеспечения снижения потерь холода
2.4.1 Обоснование теоретического подхода
2.4.2 Методика расчета потока тепловой энергии при наличии экрана
2.4.3 Методика расчета числа экранов
2.5 Методика интенсификации теплообмена в испарительном конденсаторе
2.5.1 Анализ теплопередачи через цилиндрическую однослойную стенку
2.5.2 Анализ теплообмена испарением через пористое покрытие
2.6 Расчет теоретического цикла
2.7. Расчет холодильного коэффициента БХ с аккумулятором холода
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БХ
3.1 Объект исследования. Описание конструкции и работы экспериментального образца БХ с аккумулятором холода
3.1.1 Базовая - традиционная конструкция агрегата и ее недостатки
3.1.2 Конструкция и работа экспериментального образца БХ с аккумулятором холода
3.2 Методика определения основных потребительских показателей качества
3.2.1 Методика определения холодопроизводительности
3.2.2 Методика определения энергопотребления
3.3 Определение погрешности измерений
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ
ИЗМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ХОЛОДИЛЬНИКА НА ЕГО ОСНОВНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И РАЗРАБОТКА
РЕКОМЕНДАЦИЙ
4.1 Планирование экспериментального исследования. Разработка математической модели процесса
4.1.1 Анализ и исследование факторов процесса получения холода
4.1.2 Разработка математической модели процесса с применением рототабельного планирования второго порядка
4.1.3 Анализ математических моделей и графическое определение оптимальных соотношений факторов процесса охлаждения в БХ с аккумулятором холода
4.2 Обсуждение результатов исследования и разработка рекомендаций 145 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ХОЛОДИЛЬНИКА НА ЕГО ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Использование в БХ аккумуляционных испарителей должно повлечь за собой изменение режима работы электродвигателя компрессора, при этом изменится нагрузка на конденсатор и испаритель и значительно увеличится объем холода в шкафу. Все это влечет за собой необходимость разработки мероприятий по интенсификации теплообмена в конденсаторе и испарителе, улучшению теплоизоляции шкафа, выбору оптимальных характеристик аккумулятора, который будет оказывать определяющее влияние на основные характеристики БХ. Поэтому на первом этапе создания новой техники в соответствии с требованиями /69/ необходимо разработать методы расчета и прогнозирования конструкций, позволяющие получить научно — обоснованные исходные требования к таким БХ.
Рассмотрим вопрос, как изменится режим работы БХ при введении в его конструкцию аккумулятора холода, и определим, каким образом можно рассчитать массу (объем) аккумулятора и его технические характеристики.
2.1 Анализ термодинамических основ охлаждения в БХ
2.1.1 Общие положения. Теоретический подход
Назначение БХ — отводить тепло от охлаждаемого объекта (тел с более низкой температурой) и передавать более теплой окружающей среде. Холод -это теплота, температурный уровень которой ниже температуры окружающей среды.
В обратных циклах Карно, на которых основаны БХ, всегда существуют два источника теплоты: источник низкой температуры (ИНТ) и источник высокой температуры (ИВТ). К основным ИНТ в БХ без аккумулятора холода относят охлаждаемые продукты в шкафу холодильника и воздух внутри него. При этом температура ИНТ при отводе от него теплоты, как правило, переменная. В БХ с аккумулятором холода (аккумулирующим испарителем) к основным ИНТ