船用空調(diào)系統(tǒng)殼管式冷凝器仿真設(shè)計與分析.pdf

1、船用空調(diào)系統(tǒng)在整個艦船中起著非常重要的作用。船用空調(diào)系統(tǒng)能在惡劣的海洋環(huán)境中最大程度的保證船用環(huán)境的空氣質(zhì)量和舒適程度，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的溫度和濕度。船用空調(diào)系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等主要設(shè)備組成，并在系統(tǒng)中配置了油分離器、氣液分離器、儲液器等輔助制冷設(shè)備，其中船用殼管式冷凝器是船用環(huán)境中使用最廣泛的冷凝器，也是船用空調(diào)系統(tǒng)中最重要的設(shè)備。船用殼管式冷凝器的作用就是通過冷卻水循環(huán)與制冷劑循環(huán)之間的熱交換將高溫高壓的制冷劑氣體冷凝

2、成為制冷劑液體的壓力容器。殼管式冷凝器也廣泛的應(yīng)用于機械、化工、電力、醫(yī)藥等行業(yè)的冷卻系統(tǒng)內(nèi)。 隨著全球經(jīng)濟的快速增長，各種不可再生資源的價格攀升，其中更是以銅材、鋼材等基本金屬原材料的漲幅居前，生產(chǎn)和制造殼管式冷凝器的成本也隨之增加。如何合理的利用和配置資源再次顯示其重要的作用。作為船用空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)最消耗金屬原材料的部件之一冷凝器，它的鋼材使用量通常占到整個系統(tǒng)的10-15％；它的銅材使用量通常要占到整個系統(tǒng)的60％以上，所以整

3、個冷凝器的成本往往要占到整個設(shè)備的35％以上。能夠準確的計算和設(shè)計殼管式冷凝器將對控制整個系統(tǒng)的成本產(chǎn)生重要的作用。 本論文的研究目的就是以船用殼管式冷凝器為對象建立其換熱過程的數(shù)學(xué)模型，就可以在今后的實際應(yīng)用中合理的計算、設(shè)計和配置冷凝器，避免因為換熱量不足造成的系統(tǒng)冷量損失；也可以避免因為換熱量的富余造成的材料等方面的浪費。本文主要的工作內(nèi)容就是： 1）根據(jù)實際經(jīng)驗，分析船用冷凝器在材料、工藝、結(jié)構(gòu)等方面的特點。

4、 2）針對冷凝其中單根換熱管建立梯形肋片低肋管管外冷凝換熱的模型，并在考慮整個管簇對冷凝換熱的影響下，得出整個冷凝器中管簇外部的冷凝換熱模型。 3）得出冷凝換熱管內(nèi)部對流換熱和沿程阻力的模型 4）將模型所計算出來的數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)進行對比，分析計算結(jié)果并提出改進意見。 本文計算出來的冷凝器冷凝換熱和沿程阻力模型可以較準確地反映冷凝器的實際工作情況，使用其對冷凝器進行仿真設(shè)計和分析，可以便捷的對冷凝器進行變結(jié)構(gòu)和