間接蒸發(fā)冷卻器的數(shù)值模擬及傳熱傳質系數(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、當今,能源與環(huán)境問題日益突出,如何應用低能耗、無污染的制冷方式已經(jīng)成為空調領域非常重要的發(fā)展方向。蒸發(fā)冷卻技術利用水在未飽和濕空氣中蒸發(fā)吸熱,能從自然環(huán)境中直接取得冷量,引起了人們廣泛關注。間接蒸發(fā)冷卻器是蒸發(fā)冷卻技術應用于空氣處理的一種典型形式,與普通換熱器相比,其中的傳熱和傳質過程相互耦合,熱質交換機理復雜。本文從計算流體力學(CFD)的角度對此進行了分析和研究。 首先,系統(tǒng)地總結分析了蒸發(fā)冷卻空調的應用與技術現(xiàn)狀,對板式間

2、接蒸發(fā)冷卻器的結構和換熱特點進行了分析。通過引入合適的假設,建立了層流與湍流情形的數(shù)學物理模型,詳細討論了湍流數(shù)值模擬與程序的實現(xiàn)細節(jié),解決了耦合傳熱傳質過程的求解問題。 通過層流和湍流模型計算結果與已有實驗數(shù)據(jù)的比較,結果表明當Re數(shù)小于2000時可使用層流模型,當Re數(shù)大于2000時使用重整化群(RNG)k-ε模型更為合適。在數(shù)值模擬的基礎上,對蒸發(fā)冷卻器內的流場、溫度場以及水蒸汽濃度場分布情況作了定性分析。根據(jù)溫度場和濃度

3、場得到了局部Nu數(shù)和局部Sh數(shù)分布,分析了不同因素對平均Nu數(shù)和平均Sh數(shù)的影響,可以應用一個無量綱數(shù)θ來考慮二次空氣干、濕球溫度和一次空氣干球溫度對傳熱傳質過程的影響,并擬合得到了平均Nu數(shù)和平均Sh數(shù)關于Re數(shù)和無量綱數(shù)θ的計算式。根據(jù)間接蒸發(fā)冷卻器內濕空氣的(火用)值變化情況,討論了有用能的轉化關系和不可逆(火用)損失。最后還討論了空氣流速、溫度、相對濕度和通道間距等因素對一次空氣出口平均溫度、換熱效率、(火用)效率和(火用)效比

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