Моделирование тепломассообмена в воздухоохладителе косвенно-испарительного типа

• Автор: Наумов, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ВОДОИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА.

1.1 Термодинамические основы испарительного охлаждения

1.2 Схемы и конструкции водоиспарительных воздухоохладителей

1.3 Особенности гидродинамики и тепломассообмена циркулирующего псевдоожижспного слоя

1.4 Основные выводы и постановка задач исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОМАССООБМЕНА

В НАСАДКЕ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЯ.

2.1 Принципиальная схема воздухоохладителя

2.2 Теплообмен в сухой камере воздухоохладителя.
2.3 Определение времени нахождения частицы насадки во влажной камере.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЯ.
3.1 Описание экспериментальной установки
3.2 Планирование экспериментов
3.3 Основные результаты экспериментальных исследований
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЯ.
4.1 Оптимизация основных параметров воздухоохладителя.
4.2 Температурные характеристики атмосферного воздуха.
4.3 Разработка конструкции и методики инженерного расчета.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Способ водоиспаритсль-пого охлаждения основан на термодинамической неравновесности атмосферного воздуха, которую следует считать возобновляемым источником энергии для получения холода в системах кондиционирования воздуха производственных и жилых помещений. Эффективность работы такого воздухоохладителя определяется такими параметрами его насадки как удельная поверхность контакта фаз, интенсивность тепломассообмена, гидравлическое сопротивление, смачиваемость и т. В этой связи весьма перспективными, на наш взгляд, являются воздухоохладители косвенно-испарительного типа, у которых в качестве насадки служит циркулирующий псевдоожиженный слой дисперсного материала. Такая насадка не только наиболее полно отвечает указанным выше требованиям, но и позволяет осуществить регенеративную передачу теплоты от основного потока воздуха к вспомогательному. Из известных аппаратов такого типа следует выделить конструкцию, у которой циркуляция насадки происходит за счёт динамического воздействия основного и вспомогательного потоков воздуха, поскольку применение механических транспортеров усложняет воздухоохладитель и снижает надёжность его работы. Настоящая работа выполнялась в соответствии с научным направлением «Физико-технические проблемы энергетики и экологии» ГОУ В1Ю «Воронежский государственный технический университет» по теме ГБ . Гос. Целью работы является теоретическое и экспериментальное исследование тепломассообмена, разработка конструкции и инженерной методики расчета воздухоохладителя косвенно-испарительного типа с псевдоожижен-ным слоем насадки. Получение аналитической зависимости для определения времени нахождения смоченной частицы во «влажной» камере аппарата. Проведение экспериментальных исследований для проверки адекватности теоретических результатов, получения эмпирических критериальных уравнений для определения гидравлического сопротивления, коэффициента эффективности воздухоохладителя и межфазного коэффициента теплоотдачи. Разработка конструкции и методики инженерного расчёта воздухоохладителя. РФ на полезную модель, предложена методика ее инженерного расчёта. Достоверность полученных научных результатов подтверждена использованием фундаментальных законов гидродинамики и тепломассообмена, а также сопоставлением теоретических и экспериментальных данных. Практическая значимость работы. Полученные аналитические и эмпирические зависимости являются надёжной теоретической базой для разработки конструкции и методики инженерного расчёта воздухоохладителя кос-венио-испарительного типа с центробежным псевдоожижеиным слоем насадки. Новизна и оригинальность конструкции воздухоохладителя защищена патентом РФ на полезную модель. Результаты диссертационной работы внедрены в практику (ОАО «Промэнергомонтаж», ОАО «Воронежский завод полупроводниковых приборов - сборка») и в учебный процесс ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет». Апробащш работы. Современные проблемы надежности, качества, информационных и электронных и лазерных технологий» (Сочи, , ), научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Физико-технические проблемы энергетики, экологии и энергоресурсосбережения» (Воронеж, -). Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ, в том числе 4 - в издании, рекомендованном ВАК РФ и 1 патент на полезную модель. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [1,7] - проведение экспериментов, обработка опытных данных; [2,3,6, 8,,,,,] - аналитический обзор научно-технической литературы, разработка методики расчета воздухоохладителя; [4,9,] - разработка и реализация математических моделей; [5] - разработка конструкции корпуса воздухоохладителя. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 4 наименований и 2 приложений. Работа изложена на 0 страницах и содержит рисунков и таблиц. Т - сила трения, Н. V/ с! Г -газ; В - воздух; ВО - основной поток воздуха; ВВ - вспомогательный поток воздуха; Т - твердая фаза; Н - насадка; Ж - жидкость (вода);' - начальный; " - конечный; х- проекция на ось х; у - проекция на ось у.