Научные основы совершенствования устройств тепловлажностной обработки воздуха в системах кондиционирования

• Автор: Аверкин, Александр Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 332 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР УСТРОЙСТВ

ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА

1.1. Способы тепловлажностной обработки воздуха

в системах вентиляции и кондиционирования

1.2. Контактные аппараты для обработки воздуха водой

1.3. Физико-математические модели процессов тепломассопереноса

в аппаратах контактного типа

1.4. Оценка эффективности работы контактных аппаратов тепловлажностной обработки воздуха
1.5. Физико-математические модели процессов тепломассопереноса в поверхностных теплообменниках систем кондиционирования воздуха и методы их расчета
1.6. Существующие способы и оборудование для утилизации низкопотенциальной теплоты удаляемого воздуха
1.7. Оценка эффективности работы утилизаторов теплоты
удаляемого воздуха
Выводы по главе
Глава 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА УСТРОЙСТВ
ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА
2.1. Разработка инженерной методики расчета температуры воздуха
по мокрому термометру
2.2. Разработка методики расчета контактных устройств
при обработке воздуха водой на основе числа единиц переноса.
2.3.Методика косвенной оценки определяющего линейного размера капель распыляемой воды (эффективного диаметра) механическими форсунками в потоке воздуха
2.4. Разработка методики расчета осушителей воздуха
на основе твердых сорбентов
2.5. Разработка программного обеспечения для расчета процессов тепловлажностной обработки воздуха
Выводы по главе
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА В ТЕПЛООБМЕННИКАХ
3.1. Разработка универсального лабораторного стенда
для проведения экспериментальных исследований процессов
3.2. Исследование процессов теплообмена по определению коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи при охлаждении

воздушных потоков различной относительной влажности в оребренном теплообменнике
3.2.1. Разработка стендовой установки и методики экспериментальных исследований для определения кинетических коэффициентов теплообмена
3.2.2. Теоретические и экспериментальные исследования по определению коэффициента теплоотдачи
от увлажненных воздушных сред к оребренной поверхности
3.2.3. Теоретические и экспериментальные исследования по определению коэффициента теплоотдачи
от внутренней поверхности к воде
3.2.4. Теоретические и экспериментальные исследования
по определению коэффициента теплопередачи
3.3. Результаты экспериментальных исследований
конвективного теплообмена двухфазных воздушных потоков
Выводы по главе
Глава 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭФФЕКТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА ВОДОЙ
4.1. Разработка и исследование эффективных распылителей воды
в воздушных потоках
4.2. Разработка и исследование контактных устройств тепловлажностной обработки воздуха
на основе энергосберегающей технологии
4.3. Разработка и исследование способа глубокого охлаждения
воздуха водой
4.4. Разработка и исследование эффективного оборудования для оборотного водоснабжения в системах кондиционирования
4.5. Экспериментальные исследования тепловлажностной обработки воздуха
на основе применения электроактивированных жидких сред
4.5.1. Теоретические исследования и оценка эффективности электрохимической активации жидких сред
4.5.2. Теоретические и экспериментальные исследования влияния электроактивированных жидких сред
на бактерицидные свойства воздуха
в системах кондиционирования
Выводы по главе
Глава 5. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ ГЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА В СИСТЕМАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ СОРБЕНТОВ
5.1. Исследование адсорбционных процессов
для осушения воздуха
5.2. Теоретические исследования процесса тепломассообмена
в осушителе воздуха на твердом сорбенте
5.3. Разработка и исследование работы кондиционера круглогодичного действия на основе адсорбционного осушения и многоступенчатого косвенно-испарительного
охлаждения воздуха
5.4. Разработка процессов и оборудования
для утилизации теплоты удаляемого воздуха из помещений
Выводы по главе
Глава 6. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ УСТРОЙСТВ
ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА
6.1. Оценка экономической эффективности
разработанных форсунок эжекционного типа
6.2. Оценка экономической эффективности от внедрения увлажнителя роторного типа в центральную СКВ
Дворца спорта «Буртасы»
6.3. Оценка экономического эффекта от внедрения установки для создания бактерицидных воздушных сред
в ОАО «Пензенский тепличный комбинат»
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 Конструктивный расчет осушителя кондиционера
Приложение 2 Конструктивный расчет адсорбера-теплообменника узла утилизации теплоты удаляемого воздуха
из помещений на основе твердых сорбентов
Приложение 3 Расчет экономического эффекта от внедрения
форсунок эжекционного типа ФЭТ
Приложение 4 Расчет экономического эффекта от внедрения
электроактивированных сред при выращивании овощей
в ОАО «Пензенский тепличный комбинат»
Приложение 5 Акт о внедрении научно-исследовательской работы
Приложение 6 Акт о внедрении результатов диссертационной работы докторанта Аверкина А.Г. на тему: «Совершенствование устройств тепловлажностной обработки воздуха и методов их расчета в системах кондиционирования»

ГІТ тах
= й1у( §гас1/) + 11 ^(С,л,8)(/ - І(Н))сІЬс!У();
«X р • Ср ^

(1.27)
^=ед,ті,5)(/(?6)-Л;

(/8).
(1.29)
(1.28)
где Г-элементарный объем, м3; т - время, м/с;
X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м’К); I) - коэффициент диффузии, м2/с;
F- площадь, м2;
/- энтальпия влажного воздуха, кДж/кг; сі- влагосодержание воздуха, г/кг сух. возд.; р - плотность, кг/м3; сР - удельная теплоемкость, кДж/(кг'К);
/■ - температура, °С;
С, - коэффициент влаговыпадения;
Г) - к.п.д.; 5 - диаметр водяной капли, м;
V - оператор Лапласа; о - скорость, м/с;
Лі(^,тр8) - комплекс, учитывающий распределение в контактном пространстве полидисперсной жидкой фазы, кинематические характеристики движущихся капель и интенсивность процесса переноса;
ЛД^трб) - комплекс, характеризующий интенсивность тепломассообменных процессов в «5-газе» - фиктивной среде, которая по теплообменным характеристикам эквивалентна полидисперсной системе капель в движущемся газожидкостном потоке, но отличается отсутствием обмена количеством движения, теплотой и массой между соответствующими компонентами этого газа. Такой обмен осуществляется лишь косвенно, через взаимодействие каждой из компонент с воздушным потоком. Область, занимаемая каждой компонентой, опре-