閉式外融冰槽的蓄冷與取冷特性研究.pdf

1、外融冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng),由于可直接制取低溫冷水,且取冷速率方便調(diào)節(jié),因而具有廣泛的應(yīng)用前景.但目前的外融冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)普遍采用與大氣相通的開式外融冰槽,使其諸多優(yōu)點(diǎn)難以發(fā)揮.因此,閉式外融冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的提出,對(duì)于解決目前外融冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)存在的問題具有積極的意義.該文以閉式外融冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的核心部件——閉式外融冰蓄冰槽(簡(jiǎn)稱:閉式外融冰槽)作為研究對(duì)象,探討其結(jié)構(gòu)、蓄冷與取冷特性,為閉式外融冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的工程應(yīng)用提供一定的理論指導(dǎo).該

2、課題主要工作如下:(1)根據(jù)閉式外融冰槽結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì)出模型冰槽,搭建了閉式外融冰槽熱工特性研究實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)影響閉式外融冰槽蓄冷和取冷特性的主要因素及其作用規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.實(shí)驗(yàn)表明,閉式外融冰槽的蓄冷過程包括顯冷蓄存和潛冷蓄存階段,在顯冷蓄存階段,蓄冷速率較大,而在潛冷蓄存階段,槽內(nèi)水體具有-1~-2℃的平均過冷度,其蓄冷速率幾乎為常量;在工程用常規(guī)載冷劑流量范圍內(nèi),載冷劑入口為-6~-10℃時(shí),可在6~10小時(shí)內(nèi)使冰槽內(nèi)的IPF達(dá)到45

3、％;整個(gè)取冷過程可分為潛冷取冷和混合取冷兩個(gè)階段,在潛冷取冷階段,可連續(xù)制取0~3℃的低溫水,在混合取冷階段,取冷溫度上升的速率增大;可以通過調(diào)節(jié)取冷水入口溫度和流量大幅度調(diào)節(jié)取冷速率.上述結(jié)果表明,閉式與開式外融冰槽具有相似的熱工特性.(2)針對(duì)閉式外融冰槽的結(jié)構(gòu)原理,考慮冰水密度變化,將冰水界面包含導(dǎo)熱、對(duì)流換熱的復(fù)雜傳熱現(xiàn)象以冰水界面當(dāng)量換熱系數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化,建立了閉式外融冰槽蓄冷和取冷特性簡(jiǎn)化預(yù)測(cè)模型.模擬結(jié)果顯示出,在蓄冷過程中各