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

1、船用空調(diào)系統(tǒng)在整個(gè)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(jī)、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(chǔ)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(guò)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(jī)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(jì)的快速增長(zhǎng)，各種不可再生資源的價(jià)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(gè)系統(tǒng)的10-15％；它的銅材使用量通常要占到整個(gè)系統(tǒng)的60％以上，所以整

3、個(gè)冷凝器的成本往往要占到整個(gè)設(shè)備的35％以上。能夠準(zhǔn)確的計(jì)算和設(shè)計(jì)殼管式冷凝器將對(duì)控制整個(gè)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(duì)象建立其換熱過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，就可以在今后的實(shí)際應(yīng)用中合理的計(jì)算、設(shè)計(jì)和配置冷凝器，避免因?yàn)閾Q熱量不足造成的系統(tǒng)冷量損失；也可以避免因?yàn)閾Q熱量的富余造成的材料等方面的浪費(fèi)。本文主要的工作內(nèi)容就是： 1）根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析船用冷凝器在材料、工藝、結(jié)構(gòu)等方面的特點(diǎn)。

4、 2）針對(duì)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(gè)管簇對(duì)冷凝換熱的影響下，得出整個(gè)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(duì)流換熱和沿程阻力的模型 4）將模型所計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析計(jì)算結(jié)果并提出改進(jìn)意見(jiàn)。 本文計(jì)算出來(lái)的冷凝器冷凝換熱和沿程阻力模型可以較準(zhǔn)確地反映冷凝器的實(shí)際工作情況，使用其對(duì)冷凝器進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)和分析，可以便捷的對(duì)冷凝器進(jìn)行變結(jié)構(gòu)和