逆流式露点蒸发冷却器的参数分析及结构优化

以ISO 7730作为热舒适标准,模拟分析侧进风露点蒸发冷却器在干燥较热地区的适用性。综合考虑产出空气温度、冷却效率和制冷量,采用有限元法对蒸发冷却器的运行参数和几何参数进行优化,研究了一次风入口速度,一二次空气风量比,通道间距和通道高度对系统冷却性能的影响。结果表明,随着一次风风速的增加,产出空气温度和制冷量都会提高,在送风参数满足要求的前提下,可通过增加一次风风速来增加制冷量;当一二次空气风量比为0.4,通道间距为5 mm时,在一次风入口速度为1~7 m/s的范围内,通道高度大于0.8 m的露点蒸发冷却器满足热舒适要求。同时,换热面积一定,通道长宽比越大,冷却性能越好。

新型逆流式露点蒸发冷却器热质交换性能的 数值模拟研究

为了改善逆流式露点蒸发冷却器内部空气流动的不均匀性,在已有冷却器下方增设静压箱和均流装置。通过建立逆流式露点蒸发冷却器的二维模型,对其热湿传递过程进行数值模拟计算,对比改进前后冷却器的速度和温度分布情况,进一步研究入口风速、二次/一次风量比、通道长度对其热质交换性能的影响。结果表明:改进后逆流式露点蒸发冷却器内一次空气速度不均匀度的变化范围为0.07~0.14,其值约为改进前冷却器的1/10,说明改进后冷却器内的一次空气速度场分布较均匀,热湿交换空间充分得到利用,从而提高冷却效率;另外,当入口风速为2~3 m/s,二次/一次风量比为0.25~0.4,通道长度为1 m时,冷却器的湿球效率在115%以上,冷却性能更佳。

露点蒸发冷却器㶲效率分析

为了从能的“量”和“质”两方面评价露点蒸发冷却器的能源利用率,以热力学第二定律为理论基础,采用?分析法研究了进气温度、气流速度、相对湿度对该冷却器干湿通道内热能?、化学?、机械?的分布、变化以及?效率的影响。结果表明:该冷却器的效?率随着进气温度的升高,由10.6%增大到36.7%;随着进气相对湿度的增大,由21.8%降低到9.5%;随着气流速度的增大,由18.2%下降到9.1%。通过研究不同情况下的?效率可知该冷却器仍有很大的节能潜力,结合?效率可以清楚地知道露点蒸发冷却器节能的薄弱环节,从而找出减少能源损失的方法。

露点蒸发冷却装置性能评价指标的研究

本文通过搭建逆流式露点蒸发冷却装置,实验研究了空气入口温度、湿度和风速对露点效率、湿球效率、火用效比等各性能评价指标的影响,提出了能够反映湿通道潜热交换的强弱和装置性能的适用于露点蒸发冷却的评价指标——换热放大系数。研究结果表明:进口温度为33℃、相对湿度为22%时,当风速从1 m/s增至3 m/s,制冷量从29.5 kW增至69.0 kW,换热放大系数呈先增后减的趋势,在风速为1.8 m/s时达到最大值;当入口空气的温、湿度不同,湿球、露点效率的变化规律与温降趋势及制冷效果不一致,不宜作为装置性能的评价指标;当相对湿度为43%、风速为1.3 m/s,进口温度由25℃升至40℃时,换热放大系数由11增至54,变化规律与降温效果一致,能够反映装置冷却性能。在高温低湿工况下,火用效比大、装置节能性能好。

逆流波纹板式露点蒸发冷却器的数值模拟研究

本文对逆流波纹板式露点蒸发冷却器的性能进行了数值模拟,并通过实验验证了数值模拟的准确性。通过数值模拟,研究了二次/一次风量比、一次风风速、循环水流量、进风参数、结构参数(通道间距和通道长度)对露点蒸发冷却空调器性能的影响。结果表明:当二次/一次风量比为0. 3~0. 4,一次风速为2~2. 7 m/s,通道间距为4. 3 mm,通道长度为1 m时,露点蒸发冷却空调器冷却效率及COP均较高;随着循环水质量流量的增加,送风温度升高,冷却效率及COP均下降,因此在湿通道表面完全润湿条件下,循环水质量流量越小,露点蒸发冷却器性能越好。湿球效率主要受露点蒸发冷却器结构及运行参数的影响,该逆流波纹板式露点蒸发冷却器的湿球效率在110%~115%之间。

基于CFD模拟的露点蒸发冷却装置性能影响与优化研究

对一台多级露点蒸发冷却装置进行CFD模拟,所得通道出口温度与实验结果对比误差小于7%,验证了模拟方法的正确。进而模拟了不同入口参数下各通道内温、湿度和速度场分布,得出其影响换热性能的规律。结果表明:随着入口温度从20℃升高至40℃,通道内温降逐渐增大,最大温降达18℃;入口流速在2 m/s左右,可以形成局部湍流、确保足够的换热时长,换热效果最好;入口相对湿度为30%时,冷却效果较理想;经过90 s运行时间,降温显著,最大温降达入口温度的42%,被处理空气的终温接近露点温度。

内置格栅逆流式露点蒸发冷却器性能的数值研究

为提高逆流式露点蒸发冷却器的冷却效率,对冷却器进行了结构优化设计,提出了新型的内置格栅的露点蒸发冷却器。建立了描述冷却器内部热湿传递过程的二维数值模型,通过求解数值模型比较了5种结构的露点蒸发冷却器在不同入口空气温湿度、入口空气速度和二次/一次空气风量比条件下的冷却效果。模拟结果表明,内置双层格栅的露点蒸发冷却器(模型E)能有效改善干通道中一次空气分布不均匀的情况,大幅提高了冷却效率。与不含格栅的普通露点蒸发冷却器(模型A)相比,在入口空气温度(25〜45℃)和含湿量(6.9〜14.5 g/kg)条件下,模型E的湿球效率提高了10.2%〜37.9%;当入口空气速度为1.5~8.5 m/s时,模型E的湿球效率平均提高了17.32%,露点效率平均提高了12.32%;当风量比为0.4〜0.6时,模型E的湿球效率平均提高了20.6%,露点效率平均提高了13.6%。

侧面进风逆流式露点蒸发冷却器性能的数值研究

为了探究侧面进风逆流式露点蒸发冷却器的结构参数对其性能的影响,建立了描述冷却器内热湿传递过程的二维数值模型,对不同入口长度、通道宽度、通道长度以及不同通道长度与入口长度之比条件下,冷却器的出口温度、湿球效率和露点效率进行了分析比较。结果表明:随着入口长度的增加,冷却器的冷却效率先增加后降低;当入口长度小于0.15 m时,冷却器出口温度随通道宽度的增大而升高;当入口长度大于0.15 m时,出口温度随通道宽度的增大先降低后升高;增加通道长度以及通道长度与入口长度之比可提高冷却效率,通道长度与入口长度之比建议控制在3到5之间。研究结果可为优化侧面进风逆流露点蒸发冷却器的结构参数,提高冷却器的冷却效率提供理论指导。

太阳能制冷与露点蒸发冷却耦合的空调系统

为提高能源利用率并克服单一制冷技术的缺点,提出一种低品位能源驱动的新型复合制冷空调系统——太阳能制冷与露点蒸发冷却耦合空调系统。以南京某工程为例,分别计算露点蒸发冷却子系统和太阳能喷射制冷子系统的制冷量、耗电量、性能系数等参数。通过与间接蒸发冷却-喷射制冷空调系统的性能系数对比,发现新型复合系统的系统性能提升了6.38%,节约电能约6%。与传统机械式压缩制冷系统相比,该新型复合系统的性能系数提高70%以上,耗电量减少44%。对该复合系统的初投资和运行费用进行经济性分析,结果表明,该系统每年可节约476.5元,投资回收期约为6 a,兼顾经济性和环保性。

无机湿帘式填料露点蒸发冷却器的实验研究

通过对水膜层应具有的性质以及各种不同材料效果的对比分析,选择了一种无机湿帘材料作为露点蒸发冷却系统的填料,并进行实验测试分析。

露点蒸发冷却器的优化设计与分析

基于Maisotenko循环,利用经验公式考虑流动换热阻力设计了换热芯体,并通过Python软件编写了相应程序。初步研究了换热芯体尺寸和进气条件对露点蒸发冷却器性能的影响,基于5 kW的设计制冷量下改变单层换热片的长、宽、高及换热片的间距,计算了依据北京、上海和广州3种不同天气工况下的系统最佳设计参数。结果发现,冷却器换热芯体的换热片数量最佳值为200~220,且换热片间距通常选在0.004~0.006 m之间。随着相对湿度的增加,系统制冷量和COP均迅速降低。

露点间接蒸发冷却器结构对比分析

介绍了M-Cycle的工作原理,比较了近几年国内外出现的几种露点间接蒸发器的结构,包括叉流式、逆流式、以及间接-直接两级蒸发冷却器,分析了这几种结构的优点与不足。参考大量国内外文献,总结露点间接蒸发冷却器在设计时考虑的因素,例如冷却器进口的气象参数、风量、工作/产出空气的比例、通道长度或高度、芯体的材质等,希望对今后设计人员有所帮助。

家用露点间接蒸发冷却空调研究进展

通过对露点间接蒸发冷却技术基本原理,以及家用露点间接蒸发冷却空调的实际商业化产品的介绍,论述国内外家用露点间接蒸发冷却技术的研究进展。相关研究结果表明,露点间接蒸发冷却技术适用于干燥地区住宅建筑空调领域。

逆流式露点间接蒸发冷却器性能实验研究

本文研发了一种新型逆流式露点间接蒸发冷却器,并对其冷却性能进行实验研究。在焓差实验室内模拟干燥地区、中等湿度地区、高湿地区等多种工况条件,对该冷却器的湿球效率、露点效率、制冷量等进行测试分析。结果表明:在标准干燥工况(干球温度38℃,湿球温度23℃),二次空气/一次空气风量比=1.1条件下,该冷却器湿球效率可达105.6%,露点效率可达76%,制冷量为2.83 kW,干球温度温降可达15.2℃。模拟乌鲁木齐工况与标准干燥环境工况的实验结果表明,露点间接蒸发冷却技术在我国西北炎热干燥地区具有极大的优越性和广阔的应用前景。

露点间接直接蒸发冷却空调机组的实验研究

搭建了实验台,对实验样机各功能段单独运行和组合运行时的性能分别进行了测试。结果表明,在实验范围内,预冷段和冷却段的最佳二次/一次风量比分别为1.2和1.69;整机联合运行时,出口终温低于入口空气的湿球温度,逼近露点温度。

国内外露点间接蒸发冷却技术研究最新进展

通过对露点间接蒸发冷却基本原理,露点蒸发冷却模型特点,相关试验研究的成果以及露点蒸发冷却空调机组的实际商业化产品的介绍,论述了国内外露点蒸发冷却技术研究的最新进展。相关研究表明,露点蒸发冷却技术在制冷空调、建筑节能领域有着巨大的应用前景。

直接与露点间接蒸发冷却空调技术在我国的地区适用性研究

为探究蒸发冷却空调技术在我国的适用情况,基于直接和露点间接蒸发冷却的不同极限温度,根据蒸发冷却驱动势、使用蒸发冷却降低冷却需求的潜力和所需空调制冷时长,提出了直接和露点间接蒸发冷却系统的冷却潜力指标和空调需用时长指标,通过k-means聚类算法统计分析了我国270个气象台站典型气象年的指标参数。得到了蒸发冷却空调技术在我国的适用区域,并对其适用特点进行了分析,为蒸发冷却空调系统的推广及设计初期系统形式的选取提供理论依据。

露点间接蒸发冷却技术在纺织厂的应用

为探讨露点间接蒸发冷却技术在纺织厂的应用，在浙江绍兴某纺织厂进行了应用实践，通过测试和计算分析得出：露点间接蒸发冷却段（预冷段）可以降温6℃～8℃，维持室内相对湿度70％～85％；采用全新风可以改善车间空气质量；使扁复合式空调机组比纯机械制冷空调机组节能14％左右。

露点间接蒸发冷却器湿通道侧材料亲水性研究

探讨露点间接蒸发冷却器湿通道侧的亲水性材料的性能。通过测试6种亲水性材料样品的芯吸高度、滴水扩散性、吸湿放湿性及表面结构,对材料的亲水性能进行验证对比。试验证明:聚合物纤维材料、Coolpass纤维材料吸放湿性能较好,在水分毛细作用下具有更大的扩散能力和更好的蒸发能力。认为:选用优良的亲水性材料可大幅挖掘露点间接蒸发冷却系统的效率潜力。

露点间接-直接蒸发冷却空调特性及换热分析

从热质交换和流体力学的角度分别对露点间接-直接蒸发冷却空调机组的结构和原理进行了分析.结果表明这种空调机组与传统露点间接蒸发冷却器相比,温降幅度大,可以进一步逼近室外空气的露点温度,是露点间接蒸发冷却技术的一个新发展.同时利用降液膜蒸发理论和界面汽化热阱效应对蒸发冷却传热传质过程的影响进行了分析,指出其对蒸发界面均起到强化传热的作用,进而加强了基于露点板式间接两级蒸发冷却空调机组的温降效果.