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饮料现调售卖机蓄冷性能模拟及实验研究

饮料现调售卖机蓄冷性能模拟及实验研究

作者：王路路广东海洋大学

学位级别：硕士

目前,一种便捷、灵活、智能的饮料机现调售卖机在生活中越来越普遍。这种饮料现调售卖机在用户需求量瞬间增加,冷饮需要连续出杯时,将导致冷饮温度超出限制值。为了克服该难题,本研究探求采用蓄冷方式解决以上问题,研发一种新型蓄冷装... 详细信息

目前,一种便捷、灵活、智能的饮料机现调售卖机在生活中越来越普遍。这种饮料现调售卖机在用户需求量瞬间增加,冷饮需要连续出杯时,将导致冷饮温度超出限制值。为了克服该难题,本研究探求采用蓄冷方式解决以上问题,研发一种新型蓄冷装置。新型蓄冷装置的研发必须要经历系统设计和性能验证这两个阶段。如何优化蓄冷装置的部分组件以及整个蓄冷系统,这是一个很具有研究意义的课题。本文主要工作及研究所得出结论如下:(1)参考国内外资料,了解饮料现调售卖机及其蓄冷装置的发展历程与研究现状,了解蓄冷所必备的理论依据。从食品安全角度考虑,防止相变材料泄露,透过不锈钢会影响不锈钢里面的水,造成污染。本研究最终选择采铝块作为蓄冷材料,铝具有导热系数大、过冷度小、蓄冷量大、性能优异等优点。(2)根据合作单位要求与市场需求,解决目前饮料现调售卖机连续出杯温度上升,蓄冷能力不强,不能满足瞬时量大的问题。将铝块填充蓄冷与螺旋管蒸发器相结合,螺旋管结构紧凑、传热面积大,温差应力小,设计出一套适用于饮料现调售卖机的小型蓄冷装置,并研究其可行性。(3)对蓄冷过程进行数值模拟,利用Solid Works三维软件建立蓄冷蒸发器物理模型,采用Mesh进行网格划分,对进出口条件设置,用Fluent软件其传热过程进行模型设置、材料设置、边界条件设置,探究蓄能装置中铝块、管中水温度以及出口水的温度变化规律及相互影响。(4)通过对蓄冷装置换热器的数值模拟,模拟研究蓄冷螺旋管蒸发器中的铝块温度、进出水口温度、蓄能换热器温度分布等。对模拟结果进行分析,模拟最终得到的水管出口温度为2℃,满足正常出口理想温度15℃以下的要求且效果良好,得出所设计系统的可行性,选择合适的压缩机等制冷系统部件,设计应用于饮料现调售卖机的蓄冷实验装置。(5)搭建实验台进行实验研究,确定各设备的尺寸及型号等相关参数。控制模拟和实验的初始条件、要求一致,然后对两个结果进行比较,得出数值模拟结果的可靠合理性,总结数据差异和变化规律,然后分析导致这种差异的原因。最终得到在出水口温度达到2℃压缩机停止工作,此时放水直到出口温度上升到15℃的工况下,模拟结果比现有机器出水量增加104%,实验结果比现有机器出水量增加87.5%。结果表明:建立的数学模型是合理的,满足生产实践的需要,同时也验证了所建立模型对应的实物换热器的换热效果是达到预期效果的,实现在低能耗的条件下提高饮料现调机连续供应并保持饮料温度的目标。

关键词：制冷系统蓄冷装置数值模拟性能分析实验验证

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BP神经网络对制冷蓄冷空调用电量预测分析

工业安全与环保 2017年第2期43卷 80-82,106页

作者：林智馨杨美仙山西大同大学煤炭工程学院山西大同037003

我国经济迅猛发展,电力系统电负荷必须满足削峰填谷的需要。为了避开白天用电高峰,一些企业、写字楼、大型超市在夏季可以在夜间用制冷机制冷并且用蓄冷装置储存冷气,用于白天释放冷气。因为白天电价比夜间电价高,夜间用电可以为商家节... 详细信息

我国经济迅猛发展,电力系统电负荷必须满足削峰填谷的需要。为了避开白天用电高峰,一些企业、写字楼、大型超市在夏季可以在夜间用制冷机制冷并且用蓄冷装置储存冷气,用于白天释放冷气。因为白天电价比夜间电价高,夜间用电可以为商家节省资金,减少当地白天用电量,促进当地经济建设。笔者基于MATLAB的BP神经网络分析某大型超市从2011年8月到2015年8月空调每日用电量,预测2016年8月夜间制冷机制冷所需的用电量,并且用蓄冷装置储存冷气,供白天使用。

关键词： BP神经网络 MATLAB语言制冷机蓄冷装置空调

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铁路冷藏集装箱蓄冷装置结构有限元分析

铁路冷藏集装箱蓄冷装置结构有限元分析

作者：王文伟石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着人们生活质量和消费水平的提高,生鲜产品物流业得以快速发展。为了满足生鲜产品的长距离运输需求,中车公司拟开发铁路冷藏集装箱,其核心技术体现在蓄冷装置上,在列车行进过程中,该装置可在集装箱断电情况下工作,保持箱内的低温状态... 详细信息

随着人们生活质量和消费水平的提高,生鲜产品物流业得以快速发展。为了满足生鲜产品的长距离运输需求,中车公司拟开发铁路冷藏集装箱,其核心技术体现在蓄冷装置上,在列车行进过程中,该装置可在集装箱断电情况下工作,保持箱内的低温状态。列车在行进过程中承受着各方向的冲击载荷,比如:加速和制动产生的纵向冲击、轨道不平顺引起的垂向振动冲击以及风载或曲线行驶引起的横向冲击,这些载荷都影响着列车的运行状态,蓄冷装置固定在集装箱内顶部,同样承受着冲击载荷作用。同时,因蓄冷装置是温控设备,在使用前后设备承受着较大的温度变化,所以蓄冷装置结构也承受着热胀冷缩引起的应力变化,为验证蓄冷装置在冲击载荷和温度载荷作用下的承载能力,有必要对蓄冷装置结构进行静力学分析、疲劳强度分析和螺栓连接工作能力演算。论文针对铁路冷藏集装箱蓄冷装置完成了三维设计、有限元建模、静强度分析、疲劳强度分析和螺栓连接工作能力演算,具体内容如下:（1）从设计角度出发,使用SOLIDWORKS软件建立蓄冷装置三维模型,依据三维模型数据,进行合理简化,使用ANSYS软件的APDL语言建立了蓄冷装置结构的有限元模型,模型以梁单元和壳单元组成。（2）依据相关国家规范要求,设计作用在蓄冷装置结构的冲击载荷,同时添加温度载荷,分10种工况计算蓄冷装置各部件的应力云图和变形情况,结合规范要求,对静强度计算结果进行校核。（3）依据相关国家规范要求,设计作用在蓄冷装置结构的疲劳载荷,分14工况计算蓄冷装置疲劳强度,结合规范要求,对疲劳计算结果进行校核。（4）为验证蓄冷装置结构螺栓连接的工作能力,建立有限元模型时,对螺栓连接进行合理简化,方便提取螺栓受力数据。按照规范要求,采用EXCEL软件的公式计算功能建立了通用的螺栓计算模板,用该模板完成了蓄冷装置结构的螺栓校核,计算效率显著提高。本文的分析方法对类似结构的分析与计算,具有一定的借鉴和参考价值。

关键词： ANSYS 蓄冷装置有限元分析静强度疲劳强度螺栓连接

冰蓄冷、三联供、变频变水量综合系统在商业办公中的应用及分析

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冰蓄冷、三联供、变频变水量综合系统在商业办公中的应用及分析

作者：李佳北京工业大学

学位级别：硕士

随着经济的发展、能源结构的调整,热、电、冷负荷需求的逐步普遍化,以及一些关键技术的进步,热电冷联供系统的应用逐渐引起了人们的关注。然而目前国内现存的热电冷联供系统普遍存在经济效益差的现象。这不仅与我国特定的能源价格、电... 详细信息

随着经济的发展、能源结构的调整,热、电、冷负荷需求的逐步普遍化,以及一些关键技术的进步,热电冷联供系统的应用逐渐引起了人们的关注。然而目前国内现存的热电冷联供系统普遍存在经济效益差的现象。这不仅与我国特定的能源价格、电力政策等管理体制方面有关,更重要反映的是热、电、冷负荷需求分析以及系统合理配置方面的问题。本文主要针对带有蓄冷装置的热电冷联供系统的优化运行和方案经济性分析进行了研究。本文分析了三联供系统、变频变水量系统的构成和分类,以及带有冰蓄冷装置的三联供系统的工作流程和优化运行模型。以北京地区某一大型的商业办公建筑为例,利用经济性指标对有无蓄冷装置的热电冷联供系统和常规分产系统进行了对比分析,虽然带有蓄冷装置的联供系统初投资较高,但是由于可以将发电余热的有效利用和峰谷电价相结合,使蓄冷装置真正发挥实现冷量转移,削峰填谷的作用。此外,对比分析了变频变水量系统与常规分产系统,得出了采用变频变水量系统后,节能、经济效益非常明显。通过对比结果可以看到,以经济性指标为评价标准,蓄冷系统较无蓄冷系统及其他常规分产系统具有最好的经济性。

关键词：分布式冷热电三联供蓄冷装置经济性分析建筑节能

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蓄冷装置在区域供冷系统中的应用

暖通空调 2003年第2期33卷 97-99,68页

作者：杜敬三付林江亿清华大学

结合清华大学区域供冷工程设计 ,对采用蓄冷装置的区域供冷系统进行运行模拟分析 ,认为在区域供冷系统中 ,蓄冷装置在夏季空调期可参与电网电力调峰 ,并可以大幅度降低空调制冷机组的装机容量 ,提高区域供冷系统运行稳定性和机组的运行... 详细信息

结合清华大学区域供冷工程设计 ,对采用蓄冷装置的区域供冷系统进行运行模拟分析 ,认为在区域供冷系统中 ,蓄冷装置在夏季空调期可参与电网电力调峰 ,并可以大幅度降低空调制冷机组的装机容量 ,提高区域供冷系统运行稳定性和机组的运行效率。

关键词：蓄冷装置区域供冷系统电力调峰稳定性机组装机容量

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盘管式蓄冷装置蓄冷过程的理论研究

暖通空调 2008年第5期38卷 60-64页

作者：施伟谢晶谈向东周继军上海水产大学

建立了盘管式蓄冷装置蓄冷过程的集总参数数学模型,给出了量纲一方程。在理论计算的基础上,分析了量纲一参数对盘管式蓄冷装置换热特性的影响。

关键词：盘管式蓄冷装置换热特性集总参数模型

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不间断制冷技术在数据中心工程中的应用

洁净与空调技术 2014年第4期 49-51,54页

作者：安真华为技术有限公司

介绍数据中心不间断制冷的必要性、数据中心Tier级别与不间断制冷的关系、不间断制冷的做法、水蓄冷技术在数据中心不间断制冷应用的可行性;为数据中心不间断制冷和蓄冷装置的设计提供了依据和思路。

关键词：不间断制冷蓄冷装置开式和闭式蓄冷罐热密度

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带蓄冷装置区域供冷系统负荷预测与优化控制

煤气与热力 2013年第9期33卷 22-24页

作者：殷洪亮由玉文翟文鹏郭春梅梁春峰天津城建大学能源与安全工程学院天津300384 中国民航大学天津300300

针对某带蓄冷装置的区域供冷系统,基于时间序列对负荷进行预测。以制冷机组日运行成本最小化为目标,建立能源站优化控制模型,分析了50%、75%、100%设计冷负荷条件下的优化控制策略。

关键词：区域供冷蓄冷装置时间序列负荷预测优化控制

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新型气体水合物蓄冷装置及其性能

工程热物理学报 1999年第5期20卷 542-544页

作者：舒碧芬郭开华蒙宗信赵佳威中国科学院广州能源研究所热泵及空调制冷技术研究中心广州510070

An innovative clathrate hydrate cool storage system and its performance in the air conditioning cool storage application are presented. This system consists of a clathrate hydrate storage vessel, in which there is a high-efficient inner-placed heat exchanger, and an outsideplaced small rotating crystallizer. In this configuration, clathrate hydrates can be formed effectively and thermal energy can be released and stored in high efficiency. The laboratory test of the system was performed, and it is shown that it has an excellent performance for cold energy storage at temperature about 8°C.

关键词：气体水合物蓄冷装置空调