Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ДИНАМИКА ПАРОЖИДКОСТНЫХ КОМПРЕССИОННЫХ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК МОБИЛЬНЫХ И СТАЦИОНАРНЫХ МАШИН

Работа №30869

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

электротехника

Объем работы46
Год сдачи2018
Стоимость5700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
287
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЗОР НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 7
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ 11
2.1. Устройство и принцип действия парокомпрессионной системы
охлаждения 11
2.2. Математическая модель динамики парокомпрессионной системы
охлаждения 13
2.2.1. Компрессор 14
2.2.2. Уравнение динамики температуры испарения 16
2.2.3. Уравнение для расширительного клапана 18
2.2.4. Уравнение динамики температуры конденсации 19
2.2.5. Масса рабочего агента в теплообменнике-испарителе и
теплообменнике-конденсаторе 22
2.3. Вычислительные аспекты задачи 25
3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ 27
3.1. Оценка влияния температуры окружающей среды на динамику
парокомпрессионной системы охлаждения 27
3.2. Оценка влияния времени выхода компрессора на установившийся
режим работы на динамику парокомпрессионной системы охлаждения 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 37

Система охлаждения, является одной из самых важных составляющих любой энергетической установки. Современная тенденция развития энергетических машин неразрывно связана с проблемой постоянного обеспечения оптимального теплового состояния. Эта проблема усложняется ростом плотности тепловой энергии, подлежащей рассеиванию системой охлаждения во всем диапазоне изменения нагрузки на энергетическую машину и внешних параметров окружающей среды. Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является применение альтернативных классической системе охлаждения систем, использующих процессы кипении и конденсации рабочего агента, как более эффективные с точки зрения теплоотдачи. К таким системам можно отнести парокомпрессионные системы охлаждения, которые объединяют в себе преимущества высокотемпературного охлаждения и процессов фазового перехода в теплообменнике-испарителе и теплообменнике-конденсаторе. Сложность теплофизических процессов, проходящих в таких системах, объясняет отсутствие единой методики расчета процессов, особенно при изменении условий работы системы охлаждения.
Таким образом, моделирование динамических процессов, происходящих в парокомпрессионной системе охлаждения энергетических установок мобильных и стационарных машин и обеспечивающих наибольшую эффективность, является актуальной задачей.
Целью работы является исследование переходных динамических характеристик парокомпрессионной системе охлаждения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:
1) разработка математической модели переходных процессов в парокомпрессионной системе охлаждения;
2) исследование переходных характеристик парокомпрессионной системы охлаждения при изменении температуры окружающей среды и времени выхода компрессора на установившийся режим работы..


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В данной работе представлена динамическая модель парокомпрессионной системы охлаждения, дополнительно учитывающая массы рабочего агента в теплообменниках (испарителе и конденсаторе), изменение во времени паросодержания рабочего агента в точке 4 термодинамического цикла на выходе из расширительного клапана и весь спектр режимов двухфазных течений при испарении рабочего агента по средством критериальных уравнений.
В ходе численного моделирования замечено, что для установления температур и массового расхода в парокомпрессионной системе охлаждения требуется большее время, чем для частоты вращения вала компрессора. Замедление зависит от значений масс рабочего агента в теплообменниках и коэффициента теплоотдачи в испарителе, существенно изменяющегося в зависимости от режима двухфазного течения. Кроме того, задержка стабилизации массового расхода связана с утечками рабочего агента, увеличивающимися с ростом степени повышения давления, и с начальными условиями работы системы, в частности с начальной температурой окружающей среды.
На переходных характеристиках выявлены временные интервалы, когда после пуска системы из состояния ожидания наблюдалось снижение температуры испарения со временем. Установлена связь отрицательной динамики температуры Ти с начальной температурой окружающей среды, а также со сменой режима двухфазного течения.



1. Патрахальцев Н.Н., Савастенко А.А. Форсирование двигателей внутреннего сгорания наддувом. М.: Легион-Автодата, 2004. 176 с.
2. Кривов В.Г., Синатов С.А., Ким Ф.Г., Устинов Н.А. Теплоотвод в зарубашечное пространство форсированного тепловозного дизеля при его высокотемпературном охлаждении // Двигателестроение. 1986. № 11. С. 5
11.
3. Улетенко А.И. Принципы построения высокоэффективных систем охлаждения электронных приборов : дис. ... докт. техн. наук: 05.27.02, 05.04.03: защищена 26 января 2010 г. Рязань, 2009. 419 с.
4. Склифус Я.К. Фазовые переходы теплоносителя в системе охлаждения дизеля тепловоза // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. 2014. № 4(29). С. 92-95.
5. E. Dilay, J.V.C. Vargas, J.A. Souza, J.C. Ordonez, S. Yang, A.B. Mariano, A volume element model (VEM) for energy systems engineering. International Journal of Energy Research, 39 (1) (2015) 46-74.
6. T.K. Nunes, J.V.C. Vargas, J.C. Ordonez, D. Shah, L.C.S. Martinho, Modeling, simulation and optimization of a vapor compression refrigeration system dynamic and steady state response. Applied Energy, 158 (15) (2015) 540555.
7. J. Catano, T. Zhang, J.T. Wenc, M.K. Jensen, Y. Peles, Vapor compression refrigeration cycle for electronics cooling. Part I: Dynamic modeling and experimental validation. International Journal of Heat and Mass Transfer, (66) (2013) 911-921.
8. R. Cabello, E. Torrella, J. Navarro-Esbri, Experimental evaluation of the internal heat exchanger influence on a vapor-compression plant performance using R134a, R407C and R22 as working fluids, Applied Thermal Engineering, (24) (2004) 1905-1917.
9. Карелин Д.Л., Гуреев В.М., Мулюкин В.Л. Моделирование системы охлаждения с парожидкостной компрессионной установкой // Вестник КГТУ им. Туполева. 2015. № 5. С. 5-10.
10. Карелин Д.Л., Гуреев В.М. Метод расчета температуры конденсации рабочего агента для парожидкостных компрессионных систем охлаждения // Вестник КГТУ им. Туполева. 2016. № 4. С. 20-24.
11. Карелин Д.Л. Методика расчета параметров термодинамического цикла парокомпрессионной системы охлаждения // Труды Академэнерго. 2017. № 3. С. 23-31.
12. E. Elgendy, J. Schmidt, A. Khalil, M. Fatouh, Modelling and validation of a gas engine heat pump working with R410A for cooling applications. Applied Energy, 88 (11) (2011) 4980-4988.
13. Lei Zhao, M. Zaheeruddin, Dynamic simulation and analysis of a water chiller refrigeration system, Applied Thermal Engineering, (25) (2005) 22582271.
14. S. Sanaye, M. Chahartaghi, H. Asgari, Dynamic modeling of gas engine driven heat pump system in cooling mode, Energy, (55) (2013) 195-208.
15. Розенфельд Л.М., Ткачев А.Г. Холодильные машины и аппараты. М.: ГИТЛ, 1960. 666 с.
16. Кошкин Н.Н. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин. Л.: Машиностроение, 1976. 402 с.
17. V.V. Klimenko, A generalized correlation for two-phase forced flow heat transfer, International Journal of Heat and Mass Transfer, 31 (3) (1988) 541-552.
18. ASHRAE. ASHRAE handbook, fundamentals. Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., 2001.
19. J.M.S. Jabardo, W.G. Mammani, M.R. Ianella, Modeling and experimental evaluation of an automotive air conditioning system with a variable capacity compressor, International Journal of Refrigeration, (25) 2002 1157-1172.
20. M.M. Shah, A general correlation for heat transfer during film condensation in tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer, 22 (4) (1974) 547-556.
21. Авчухов В.В., Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1986. 144 с.
22. Чумак И.Г., Чепурненко В.П., Чуклин С.Г. Холодильные установки. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 344 с.
23. Болгарский А.В., Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термадинамика и теплопередача: Учебн. для вузов. 2-е изд, перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1975. 495 с.
24. Максимов Б.Н., Баранов В.Г., Зотиков В.С. и др. Промышленные фторорганические продукты: Справ. изд. Л.: Химия, 1990. 464 с.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ