直燃機吸收器部件仿真與可視化計算.pdf

1、伴隨著中國能源政策與能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,天然氣將成為2l世紀能源發(fā)展與利用的重點.以燃氣為主的直燃型溴化鋰吸收式制冷機組在減少污染氣體排放、緩解電力緊張壓力、調(diào)節(jié)電力和燃氣高峰負荷等方面顯示出其獨特的優(yōu)勢,發(fā)展燃氣為主的直燃機將對傳統(tǒng)的壓縮式電制冷系統(tǒng)起到巨大的促進作用.吸收式制冷系統(tǒng)是換熱器的組合,其中吸收器和發(fā)生器的傳熱傳質(zhì)過程都包含著二元溶液兩相流動傳熱與傳質(zhì),即使是一元溶液的蒸發(fā)器和冷凝器為了增加傳熱系數(shù),減小換熱面積也采取了降

2、膜蒸發(fā)與冷凝的技術(shù),這種復(fù)雜的熱力過程使得要想建立正確描述其傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象的物理數(shù)學(xué)模型非常的困難,而要實現(xiàn)整個吸收式制冷系統(tǒng)的仿真還有很多有待研究的內(nèi)容.為此,該文選擇了吸收器這一吸收式制冷機中最具有代表性的復(fù)雜的熱力部件作為部件仿真的對象,在整理溴化鋰水溶液以及純水的物性方程的基礎(chǔ)上,通過Fortran與Matlab混合編程,利用Matlab強大的矩陣計算、圖形繪制及編輯功能,基于面向?qū)ο蟮膱D形用戶界面(GUI)技術(shù)編制入機交互界面,

3、實現(xiàn)了溴化鋰吸收式制冷的可視化計算,并編制了溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)工具箱,為今后的仿真設(shè)計、可視化計算提供了方便、實用的工具.與以往廣泛采用的單管模型相比,該文采用了實際中應(yīng)用較多的水平管束式吸收器作為研究的對象,對吸收器內(nèi)二元溶液兩相流動傳熱傳質(zhì)機理做了深入細致的分析,引入了潤濕率WR這一參數(shù)來衡量實際運行中出現(xiàn)的管壁的不完全潤濕特性,并將其作為可變參數(shù)分析它對吸收器總體性能以及蒸發(fā)器制冷能力的影響.吸收器部件仿真采用貼近實際運行狀況的

4、滴狀降膜吸收模型,將每一根水平管的蒸氣吸收過程分為三個區(qū)域,即:沿管壁的降膜區(qū),管底部的液滴形成區(qū)和管間的液滴降落區(qū).將三部分的控制微分方程組聯(lián)立,分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)(如水平管排數(shù)、管徑、管長、管軸向間距)、運行工況(如溶液質(zhì)量流量、溫度、濃度、冷卻水質(zhì)量流量、進口溫度、蒸發(fā)溫度等)對吸收器總體性能與蒸發(fā)器制冷量造成的影響,基于Matlab的仿真技術(shù),實現(xiàn)了吸收器部件的仿真與可視化計算.吸收器建模與仿真的思路和方法可以擴展到其它的熱力部