检索结果-南通市图书馆

作者：胡磊洋西安建筑科技大学

学位级别：硕士

冷藏库内气体组分及其浓度分布是影响果蔬贮藏质量的重要因素,而通风换气是保证库内合理气体环境的关键过程。果蔬贮藏过程中CO2和C2H4浓度过高会影响果蔬食用及商用价值。而实际通风换气过程存在人为操作的随意性,不仅使通风效果不尽... 详细信息

冷藏库内气体组分及其浓度分布是影响果蔬贮藏质量的重要因素,而通风换气是保证库内合理气体环境的关键过程。果蔬贮藏过程中CO2和C2H4浓度过高会影响果蔬食用及商用价值。而实际通风换气过程存在人为操作的随意性,不仅使通风效果不尽理想还会造成不必要的能源消耗。因此,研究苹果冷库CO2和C2H4气体分布情况及通风换气过程影响因素,对探究库内气体环境形成机理及制定通风策略具有重要的学术意义和工程应用价值,也为其他类型果蔬贮藏库的通风换气机制研究提供一定的参考价值。本文用气相色谱法对苹果乙烯释放规律进行了实验研究;并针对实际冷藏间建立了库内气体流动与传热传质的三维数学物理模型,通过数值模拟研究,获得了冷藏库气体组分分布规律及不同冷风机运行模式、排风速度和排风口设置对库内CO2和C2H4分布的影响,主要研究工作如下:(1)采用气相色谱仪对冷藏条件下苹果乙烯释放进规律行研究,得到苹果贮藏初期乙烯释放量较大,且乙烯释放量会随着贮藏浓度的增加而变大,因此苹果在贮藏过程中应及时关注库内乙烯含量,合理进行通风换气。(2)采用编写UDF程序的方法解决了冷库内的两个复杂问题,即货物区苹果的呼吸强度及冷风机送风口CO2和C2H4质量分数随贮藏环境中气体浓度的变化而改变这;并通过实验测量验证了该方法的可靠性。(3)运用CFD软件模拟研究了冷藏环境CO2和C2H4的分布规律。模拟结果表明:苹果贮藏24 h后库内货物区和气体区CO2和C2H4浓度分布比较均匀,但浓度偏高,货物区二氧化碳浓度为2.8%,乙烯浓度超过15 ppm,均已超过苹果冷藏贮存要求。(4)从通风换气过程影响因素出发,对通风换气过程中冷风机的启停、排风速度和排风口设置对库内气体浓度分布的影响进行了研究。研究结果表明:开启冷风机时库内气流扰动增强,通风换气性能变差,因此提出通风时应关闭冷风机;随着排风速度的增加库内气流的传质作用得到增强,贮藏环境得到改善,换气效果更好,并且存在一个最小排风速度,使库内有害气体浓度在规定的时间内降低到贮藏要求,本文所研究冷库,最小排风速度可选8 m/s;双排风扇形式可以改善库内气流组织,与传统单排风扇形式相比可以更加快速高效地降低货物区有害气体浓度。

关键词：冷藏库通风换气气体分布 CO2和C2H4 冷风机数值模拟 UDF程序

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空气源热泵机组设计与维护方法探讨

空气源热泵机组设计与维护方法探讨

作者：于立强西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本文研究了模块化风冷热泵机组的设计、性能分析、安装维护注意事项。空调设备的广泛应用消耗了大部分电能，几个发达国家的空调所耗电能已占用电总量的30％左右。所以进一步提高空调器的效率、节能节材降耗十分重要。传统的经验设计方... 详细信息

本文研究了模块化风冷热泵机组的设计、性能分析、安装维护注意事项。空调设备的广泛应用消耗了大部分电能，几个发达国家的空调所耗电能已占用电总量的30％左右。所以进一步提高空调器的效率、节能节材降耗十分重要。传统的经验设计方法效率低、投入高、开发周期长，远远不能适应现代企业的发展要求。研究空气源热泵系统机组尤其是小型中央空调设计新方法，具有重要现实意义与重大经济价值。在热泵型机组的空调系统的选型中应考虑空调负荷、机组类型数量、安装位置、附属设备、末端设备等多项因素，特别注意噪音和振动对周围环境的影响。空调系统为了节能应该考虑选用高能效比的热泵机组，根据机组部分负荷时的特点和效率确定合理的台数，水泵选取数量与热泵机组相同。末端设备的选择尽量选取小风量大焓差的设备。并且注意热泵设备的运行换热环境和恰当的运行措施。本论文中热泵机组设计制冷制热量分别选取为35kW和38kW，经过计算，空气流量为5.053m~3／s，传热面积154.56m~2，空冷冷凝器长3.09m，高0.8m深0.075m，3排管，两台轴流风机风量152m~3／min，静压47Pa，全压49.3Pa，选取阿伐拉伐板式换热器CB52-58HX，Bristol压缩机H25G144DB，水泵功率0.75kW，流量4m~3／h，扬程20m，并选择电磁阀、单向阀、压力控制器、干燥过滤器、视镜、流量计、分液器、轴向压力表等设备部件。电脑系统应设置自动温度控制、自动防冻控制、自动除霜控制，热过载、缺相、压缩机高低压保护，故障监测、显示和保护等相应的控制和保护措施。本文还进行了热泵机组变工况特性分析和计算。机组在实际工作时由于环境温度不同和空调末端装置设计的出水温度不同，机组的制冷量是变化的。制冷量是随冷水出水温度的增加而增加，并随环境进风温度的增加而减少，机组的功耗是随冷水的出水温度的增加而增加，并随环境温度的增加而增加。制热量随热水出水温度的增加而减少，随环境温度的降低而减少。输入功率是随着热水的出水温度增加而增加的，随环境温度的降低而减少。本文根据实际安装运行过程中的经验，提出了安装注意的问题和常见故障的分析与解决方法。

关键词：空气源热泵变风量系统模块化机组

变频多联式空调系统适用性及管路阻力特性研究

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变频多联式空调系统适用性及管路阻力特性研究

作者：周翠华西安建筑科技大学

学位级别：硕士

近年来,雾霾天气以及极端恶劣天气的频繁出现,使得人们愈来愈重视环境问题和能源问题。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,我国能源消费总量逐年提高,占我国能源消费总量三分之一的建筑能耗也在逐年提高,建筑能耗的一半来自空气... 详细信息

近年来,雾霾天气以及极端恶劣天气的频繁出现,使得人们愈来愈重视环境问题和能源问题。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,我国能源消费总量逐年提高,占我国能源消费总量三分之一的建筑能耗也在逐年提高,建筑能耗的一半来自空气调节、采暖通风及相关系统。因此,空调系统节能不仅可以降低系统的运行成本,还可以降低建筑能耗。变频多联式空调系统因其舒适、节能、运行成本低、维护简单等特点,近年来在学校、医院等中小型建筑中得到广泛的应用。因此,关于变频多联式空调系统在高校综合办公楼中的适用性研究、系统部分负荷下运行时管路的阻力特性、以及系统管路的优化设计研究将对这一空调系统的工程应用具有重要的指导意义。本文从变频多联式空调系统负荷特性及其技术经济性两方面对这一系统的适用性进行研究。首先运用DeST软件对西安地区一高校综合办公楼进行能耗模拟,并对采暖季、制冷季的负荷进行了统计分析。其次,以该办公楼内安装的一个变频多联式空调系统为研究对象,研究了系统不同负荷率下的负荷特性;并对四种不同空调系统方案(变频多联式空调系统、地下水源热泵空调系统、空气源热泵空调系统、分体式房间空调器系统)进行了经济性分析比较。此外,通过分析该办公楼变频多联式空调系统的实验测试结果,验证该类型建筑使用变频多联式空调系统的适用性。通过以上几方面的研究,得出该办公楼使用变频多联式空调系统是使用的。本文还理论研究了变频多联式空调系统不同负荷率下的管路阻力,得到了变频多联式空调系统管路阻力特性及其影响因素,提出减小系统管路压降的方法。变频多联式空调系统设计时,应尽可能使设计的一个系统室内机在都同一个楼层,并选取较短的立管和合适的管径。最后,按照变频多联式空调系统的管路阻力特性,对一既有系统进行优化设计。本文的研究对深入了解高校综合办公楼空调能耗特性、变频多联机空调管路阻力特性和变频多联式空调系统的工程设计有积极的作用。

关键词：变频多联式空调系统能耗特性适用性管路阻力特性优化设计

变频多联机夏季变负荷性能及房间气流组织的研究

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变频多联机夏季变负荷性能及房间气流组织的研究

作者：杨妹西安建筑科技大学

学位级别：硕士

目前我国正在大力推行节能减排政策,节约并有效利用能源迫在眉睫。而变频多联机由于其舒适、节能、维护简单等特点,也越来越得到广泛的应用。但是关于变频多联式空调系统变负荷特性的研究工作目前还不够深入,对该空调系统进行部分负荷... 详细信息

目前我国正在大力推行节能减排政策,节约并有效利用能源迫在眉睫。而变频多联机由于其舒适、节能、维护简单等特点,也越来越得到广泛的应用。但是关于变频多联式空调系统变负荷特性的研究工作目前还不够深入,对该空调系统进行部分负荷特性的研究对系统优化、节能设计及运行方式研究具有重要的意义和价值。对采用变频多联式空调系统的房间气流组织研究有助于人们认识该空调系统的舒适性机理。本文针对西安建筑科技大学环境与市政工程学院办公楼的一套变频多联式空调系统进行了夏季不同部分负荷率下制冷剂液管的温度沿程变化的实验测试,并理论分析了夏季运行状况和能耗特性。文中理论计算了夏季制冷时不同部分负荷率下系统的能效比EER,结果表明变频多联式空调系统在50%-80%部分负荷率下运行时,其系统能效比EER较其他负荷率运行时高。并按照多联式空调(热泵)机组国家标准(GB/T18837-2002)中提供的计算方法,对变频多联式空调系统综合部分负荷性能系数IPLV进行了计算。本文还利用英国Solartron公司的IMP数据采集系统对该办公大楼的一间办公房间夏季不同送风参数下室内温度场进行了实验测试,利用CFD对室内温度场和速度场进行了数值模拟。模拟分析的结果和测试结果吻合较好,结果表明,低风速时室内温度场分布较为均匀,室内工作区域的速度值都小于0.3m/s,满足规范要求。送风温度(即室内设定温度)较低时,室内工作区域内的温度较低,人体有明显的冷感;送风温度(即室内设定温度)较高时,室内工作区域内的温度分布较为均匀,满足夏季人体要求的舒适温度。

关键词：多联式空调系统变负荷特性变频空调房间气流组织数值模拟

R290 与R22 冷凝器的换热性能对比研究

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R290 与R22 冷凝器的换热性能对比研究

作者：宋艳艳西安建筑科技大学

学位级别：硕士

绿色环保制冷剂开发及其传热强化技术研究是当前重要研究课题。在2010年空调器HCFCs替代技术国际研讨会上,格力、美的、海尔等国内空调厂家分享了丙烷(R290)制冷剂的研究进展和成果。这些空调公司的试验及研究结果显示,制冷剂R290具有... 详细信息

绿色环保制冷剂开发及其传热强化技术研究是当前重要研究课题。在2010年空调器HCFCs替代技术国际研讨会上,格力、美的、海尔等国内空调厂家分享了丙烷(R290)制冷剂的研究进展和成果。这些空调公司的试验及研究结果显示,制冷剂R290具有良好的热力性质,能够达到R22相同的制冷性能,并提出在未来空调制冷行业,R290将有很好的发展前景。因此研究R290的换热器性能具有一定意义。本文以绿色环保制冷剂和强化传热技术的发展为背景,在总结R22替代制冷剂发展过程的基础上,对目前呼声很高的绿色环保型制冷剂R290替代R22的热力性能的优越性进行总结分析。对变频空调器用冷凝器分别采用R22和R290的传热性能进行了模拟计算和对比研究。主要研究内容包括以下几个方面:1.建立了制冷剂参数计算程序模块,简单、快速地计算了R290与R22的制冷循环性能,得出在制冷压缩机名义工况和变工况下,R290的参数及其变化均与R22相似,两者相差不大,可作为R22的替代制冷剂,且其充灌量只有R22的53.9 %;蒸发温度的升高可以提高理论制冷系数和制冷效率,而冷凝温度的升高会使两种制冷剂的理论制冷系数和制冷效率都降低;2.用分布参数法建立了冷凝器传热的稳态模型,利用MATLAB语言编制了计算机仿真程序,对两种工质在冷凝器中的热交换性能进行模拟,详细研究了R22和R290在换热器内的温度、干度和总传热系数沿程变化。模拟得出,在冷凝器结构一定,压缩机运转情况不改变时,采用制冷剂R290的总传热系数略大于R22,且其总换热量与R22相差不大。为R290替换R22后冷凝器的传热研究奠定了初步的基础;3.针对在不同翅片间距、迎面风速和制冷剂流速下的冷凝器传热性能进行模拟,比较了在换热量相同的情况下,分别采用两种制冷剂时所需冷凝器面积。在制冷剂质量流速相同的情况下,选用R290做制冷剂时所需冷凝器面积减小,可有效节约金属耗材和冷凝器占地面积。本文研究所采用的方法以及得出的结论对R22替代工质换热器的换热特性研究与结构改进具有一定参考意义。

关键词： R290 翅片式冷凝器分布参数强化传热

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气调库贮藏期间库内热湿环境特性研究

气调库贮藏期间库内热湿环境特性研究

作者：杨巧银西安建筑科技大学

学位级别：硕士

气调库内果蔬的贮藏量、果蔬的摆放形式影响库内热环境及其分布,气调库长期贮藏期间库内冷风机结霜、果蔬水分耗散、加湿设备加湿均会影响库内湿环境及其分布。气调库贮藏工艺中降温、充氮降氧过程中库内的设备运行状态不同,库内环境状... 详细信息

气调库内果蔬的贮藏量、果蔬的摆放形式影响库内热环境及其分布,气调库长期贮藏期间库内冷风机结霜、果蔬水分耗散、加湿设备加湿均会影响库内湿环境及其分布。气调库贮藏工艺中降温、充氮降氧过程中库内的设备运行状态不同,库内环境状态也不同。本文根据不同的贮藏阶段运行条件研究气调库贮藏期间库内热湿环境变化过程及分布规律。本文以西安某50 t气调库为研究对象,建立合理的冷风机-货物-气调库三维数学、物理模型,采用Fluent软件,选取k-?(SST)模型,编写果蔬呼吸作用的自定义函数(UDF),获得果蔬呼吸作用产生的呼吸热以及库内实时气体成分值。对库内热湿环境分布规律进行数值计算,主要的研究内容如下:1)为验证数值计算的可靠性,对降温过程温度变化、降氧过程中O2体积分数变化的模拟值与测试值进行比较获得了数值计算与UDF的合理性。2)研究气调库内苹果的贮藏量对库内热环境的影响,主要以库内降温所需的时间、降温结束后库内温度场分布及温度场的质量这些指标判断。气调库内货物贮藏量越大,库内降温时间越长。当货物贮藏量超过58 t时,气调库降温时间超过了90 h,不能达到3天内最佳降温的要求。库内的温度分布受货物贮藏量的影响,库中心模拟点的温度呈现先增加后降低的趋势,货物贮藏量越大,库中心温度升高值越大,最高温度可到达279.3 K。当货物贮藏量增加时,库内温度分布不均匀系数降低,货物的贮藏环境质量越差。3)研究不同货物贮藏量时库内充氮降氧所需的时间,数值模拟结果表明货物的贮藏量增加,降氧时间明显缩短。4)根据设计的货物区摆放形式,研究不同的货物摆放形式时降温时间、降温结束后库内热湿环境分布,得出气调库内货物区摆放必须留有一定的间距,该间距不宜过大。本文综合设计的五种货物摆放方案,以库内热湿环境为标准,得出货物间距宜为0.5 m,货物距墙壁面间距为0.3 m的摆放形式较好。5)研究气调库内湿环境的影响因素,以冷风机结霜、加湿设备加湿时库内相对湿度分布为主。通过数值计算可知,冷风机结霜量增加,库内相对湿度降低,气流区较货物区降低速度明显。加湿设备运行时,库内相对湿度逐渐增加。加湿初始阶段,库内相对湿度变化明显,随着加湿继续,库内相对湿度变化缓慢,气流区加湿速度较货物区快。根据气调库流体流动、传热和传质三维数值计算,获得了气调库贮藏期间,库内热湿环境变化及其分布规律,为实际气调库的管理、贮藏调控提供理论基础。

关键词：气调贮藏贮藏量果蔬摆放形式冷风机结霜加湿 UDF程序

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变频多联空调系统制冷特性仿真研究

变频多联空调系统制冷特性仿真研究

作者：翟孟杰西安建筑科技大学

学位级别：硕士

变频多联式空调系统以其显著优势于近几年被广泛应用于各类商用建筑和住宅建筑中。目前关于变频多联式空调系统在部分负荷状态下的运行特性研究还不够充分，因此本文建立系统的模拟仿真模型，对系统性能参数进行计算分析，研究并获取系... 详细信息

变频多联式空调系统以其显著优势于近几年被广泛应用于各类商用建筑和住宅建筑中。目前关于变频多联式空调系统在部分负荷状态下的运行特性研究还不够充分，因此本文建立系统的模拟仿真模型，对系统性能参数进行计算分析，研究并获取系统在部分负荷状态下的运行特性，对变频多联系统的设计和应用提供理论参考。本文以安装在环境与市政工程学院的变频多联式空调系统K-1为研究对象，对系统中的制冷部件（变频压缩机、冷凝器、电子膨胀阀和蒸发器）分别建立数学模型，同时建立空调房间的热力学模型，在分析了各部件参数间相互耦合的关系的基础上建立系统模型，编制MATLAB及SIMULINK程序模拟分析该系统在部分负荷状态下运行时性能参数的变化情况。标准制冷工况下，当系统同时开启两台室内机，即系统部分负荷率为24%时，相比仅开启一台室内机即系统部分负荷率为16%的运行，系统能效比EER值略有升高，开启两台室内机时系统能效比为2.18，开启一台室内机的系统能效比为2.14。制冷工况下，室外温度由31℃升高至39℃，系统内仅开启一台室内机时，随着室外温度的升高，系统的冷凝压力升高，变频压缩机的实际功率由1.34kW增至2.12kW，系统的实际制冷量由3.4kW增至4.47kW，系统能效比EER值由2.43降至2.07;相同室外条件下，与部分负荷率16%的运行系统相比，部分负荷率为24%时的运行系统的实际制冷量增加了35%，变频压缩机的总功耗增加了33%。开启一台室内机的变频多联空调系统，在制冷工况下连续运行时，系统的制冷量及压缩机功率随时间呈先增后减变化，而能效比EER呈先降后增趋势。

关键词：变频多联式空调系统部分负荷率室外温度仿真性能

纤维空气分布系统送风模式下果蔬冷藏库流场特性研究

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纤维空气分布系统送风模式下果蔬冷藏库流场特性研究

作者：魏高亮西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在我国全面达成小康社会之际,国民对美好生活品质的追求显得更为突出,这极大地推动着我国冷链物流的蓬勃发展。果蔬冷藏库作为冷链物流行业中不可或缺的一部分,在保障季节性的果蔬产品可以高质量的全年供应给消费者方面发挥着重要的作... 详细信息

在我国全面达成小康社会之际,国民对美好生活品质的追求显得更为突出,这极大地推动着我国冷链物流的蓬勃发展。果蔬冷藏库作为冷链物流行业中不可或缺的一部分,在保障季节性的果蔬产品可以高质量的全年供应给消费者方面发挥着重要的作用。果蔬冷藏库内的流场分布对于果蔬贮藏环境影响重大,在果蔬的贮藏品质方面起到决定性作用。合理的送风方式不仅可以有效改善库内的气流组织形式,提升贮藏环境的均匀性,而且可以降低果蔬入库后的降温时间达到确保果蔬贮藏品质的目的。纤维空气分布系统是一种由纤维织物制成的具有空气分布与传输功能的末端装置,拥有送风均匀,防结露,易安装,清洁环保等特点。本文以西安市某苹果冷藏间为研究对象,运用数值模拟技术研究苹果冷藏库在纤维空气分布系统送风模式下库内的流场特性。文中主要的研究内容为:基于实际冷藏库的设计参数和纤维风管选型手册,通过流动传热理论建立冷风机（加纤维空气分布系统）-货物-库内空气环境的气体流动与传热的三维耦合数学求解模型。研究了喷射渗透比和送风温度对冷藏库内流场分布、降温时间的影响,并与传统冷风机直吹送风进行对比研究,以获得更为适宜的送风方式。本文具体研究了纤维空气分布系统送风在不同喷射渗透比和送风温度下冷藏库内气流组织特性。研究表明:相对于纯喷射工况,结合渗透的送风方式可以满足冷藏库贮藏风速要求,喷射为主渗透为辅的送风方式下冷藏库内温度贮藏环境更佳;不同送风温度下冷藏库内速度分布以及货物区温度梯度相似,但是送风温度与冷藏库内环境温度存在线性关系。对于纤维空气分布系统送风模式在不同喷射渗透比以及送风温度下冷藏库内的降温规律研究中表明:五种喷射渗透比工况下苹果入库降温后均可达到贮藏要求,喷射渗透比3:1工况的降温时间最短,随着喷射渗透比值的降低,整个降温过程中货物区温度均匀性逐渐下降;三种送风温度下均可满足货物区降温至0-2℃的基本贮藏条件,但是272.15K的送风温度下货物区温度更为适中。在相同送风量和送风温度的条件下,对比研究了纤维风管送风模式和冷风机直吹送风模式下冷藏库内流场分布以及降温时间。研究表明:纤维风管送风具有更均匀的流场分布且降温更快。相对于冷风机直吹送风,纤维风管送风模式下空气区速度均匀性最高提升了23%,货物区平均温度相较于冷风机直吹送风最高降低了0.29℃;货物区降温至1℃时纤维风管送风方式所需的降温时间相较于冷风机直吹送风下降了39%。本文通过研究纤维空气分布系统送风下冷藏库内的气流组织特性及降温时间验证了其在冷藏库中应用的优越性,对纤维空气分布系统冷藏库的设计及运行管理具有理论指导意义。

关键词：冷藏库纤维空气分布系统气流组织降温时间喷射渗透比送风温度

基于SIMULINK的变频房间空调器制冷动态特性研究

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基于SIMULINK的变频房间空调器制冷动态特性研究

作者：孟岩勇西安建筑科技大学

学位级别：硕士

空调器作为一种能够改善人们生活和工作环境的设备现已逐渐成为人们日常生活中的必需品，由于空调所耗费的能量逐年增大，空调的节能研究已成为重点研究问题之一。变频空调器由于节能、舒适等优点也正在受到人们的青睐。本... 详细信息

空调器作为一种能够改善人们生活和工作环境的设备现已逐渐成为人们日常生活中的必需品，由于空调所耗费的能量逐年增大，空调的节能研究已成为重点研究问题之一。变频空调器由于节能、舒适等优点也正在受到人们的青睐。本文利用变频空调器的控制策略将制冷系统、空调房间和室外环境有机的结合起来，建立了相应完整的空调器动态仿真数学模型。利用所建立的空调器动态仿真模型，分别模拟了变频空调器和定速空调器的开机情况，变频空调器各参数随频率的变化情况以及对比变频空调器和定速空调器在一个典型工作日的能效比。结果表明：在开机过程中变频空调器由于采用高频率运行，与定速空调器相比平均COP降低了37.15％，但是变频空调器的高频率运行，也缩短了房间降温时间，使房间的热舒适性有所提高，房间温度由30℃降至27℃，变频空调比定速空调少用了204秒。通过分析变频空调系统各参数随频率的变化情况，可知变频空调器节能的真正原因在于：变频空调的低频高效运行，提高了空调系统长时间运行的能效比。最后在完整工作日上对变频空调器和定速空调器的能效比进行了对比，得出了变频空调器与定速空调器相比，平均COP提高了34％，并且变频空调器维持房间的温度波动不超过1℃，空调房间的热舒适性较高。

关键词：变频空调器动态仿真 COP 热舒适性

冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响研究

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冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响研究

作者：张灿西安建筑科技大学

学位级别：硕士

冷风机不合理的运行参数及运行模式会对果蔬冷藏库内温度场与速度场产生影响,进而影响货物的冷藏品质。本文以西安市某50t苹果冷藏间作为研究对象,通过数值模拟研究冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响,给出冷风机合理的运行方... 详细信息

冷风机不合理的运行参数及运行模式会对果蔬冷藏库内温度场与速度场产生影响,进而影响货物的冷藏品质。本文以西安市某50t苹果冷藏间作为研究对象,通过数值模拟研究冷风机风速及其运行模式对苹果冷藏环境的影响,给出冷风机合理的运行方案,该研究旨在改变冷风机不合理的运行现状,改善苹果的冷藏环境,为实际冷库运行管理的优化提供参考。主要的研究工作如下:(1)采用k-ε紊流模型并结合计算流体力学软件研究冷风机不同风速对冷藏间室内温度场、速度场的影响,并计算进货阶段不同批次货物的平均温度,定量研究不同批次货物的温度变化。结果表明,冷风机风速降低可使原储藏货物的平均温度升高,使新入库货物的冷却降温速率降低,当新入库货物的温度达到稳定状态时,该货物区域的平均温度随着冷风机风速的降低而升高。针对本文所研究的冷藏间,并结合苹果的冷藏温度要求,当冷风机的风速由实际风速8.0m/s降至7.5m/s时,原储藏货物的平均温度升高0.2%,且货物的温度波动不超过±0.5K,新进货物的温度分布为271.4K-274.2K,符合苹果在冷藏间内的冷藏温度要求,当冷风机风速降至7.0m/s、6.5m/s时,部分新入库货物的温度只能冷却至275.0K、275.4K,不适合苹果的冷藏。(2)对冷藏间储藏阶段货物区的温度场进行模拟,得到冷风机使用分季节手动控制间歇运行模式时货物的温度分布规律,并引入温度评价指标(TEI)对货物区的温度变化进行定量分析。结果表明,冷风机采用手动控制间歇运行模式时,货物区在冷风机开机与停机时段的温度波动均小于±0.5K,货物区整体的温度分布范围为271.8K-273.4K,冷风机停机后TEI稳定在66.7%,冷风机停机时段货物区底部温度波动较大,会对苹果储藏产生不利影响,建议提高货物的垫板高度。(3)通过编写与冷风机自动控制模式相关的用户自定义函数(UDF),分别依据满库冷藏间在冷风机停机过程中和手动控制间歇运行模式下货物上部温度探头的数值变化,确定了不同的冷风机启停温度。研究结果表明,依据冷风机手动控制间歇运行模式设置启停温度为275.38K/272.82K,冷风机的开停机时间分别为2.75h、3.2h,该启停温度既能保证货物区的温度分布与动态变化满足苹果的冷藏要求,又保证了冷风机的启停频率在合理范围内。与手动控制模式相比,货物区的温度分布为272.0K-273.4K,在冷风机开停机时段的温度波动均小于±0.2K,温度控制精度更高,稳定性更好。

关键词：冷藏间冷风机风速运行模式 UDF程序