一、应用数学模型寻求活塞式全封闭压缩机最佳工况点的研究(论文文献综述)
陆霞[1](2018)在《工业循环冷却水系统冷却塔与系统优化运行研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济快速发展,能源短缺问题日益突显,能源高效利用尤为重要。工业循环冷却水系统是一种常见而又重要的公用耗能系统,在我国,由于冷却塔和水泵选型不合理、管理粗放和运行方式不合理等问题,能耗浪费严重,节能潜力巨大。为研究工业循环冷却水系统节能,本文针对某化工厂苯胺车间循环冷却水系统,考虑系统工艺换热侧每层冷却负荷和传热性能,确定全年不同湿球温度时系统平衡运行的最小需要水流量;以冷却塔风机全年运行能耗、调节及设备总费用最低为目标,确定风机变角、变频变角的冷却塔定冷却水流量的优化运行方案;以冷却水系统全年总能耗最低为目标,考虑冷却塔及水泵、冷却塔高、低两种位置、冷却塔风机在最优叶片安装角下定转速运行时,确定冷却水泵开机组合、变阀、变频调速优化运行方案;对冷却塔风机变频调速,针对风机多种不同转速,求解系统水泵最优运行方案,确定不同环境湿球温度时使系统总运行能耗最低的系统水泵和风机最优运行方案。研究取得如下创新性成果:(1)基于麦克尔焓差法理论,提出一种控制冷却塔进、出水温求解气水比的快速逼近方法,大大简化了气水比迭代计算的确定过程,节省计算机计算运行时间。(2)对定水量机械通风逆流湿式冷却塔半调节风机进行全年优化运行研究,以风机运行能耗、调角和变频器初投资总费用最低为目标,分别进行风机变角和变频变角优化运行,确定优化方案。结果表明,风机变角优化运行,全年9.6°、7.0°、2.0°三种叶片安装角、4次变角运行方案最优;风机变频变角优化运行,全年10.1°叶片安装角每天每小时变频优化运行方案最优。与原定工况相比,变角优化运行方案全年总费用节省48.77%,变频变角优化运行方案全年总费用节省74.39%。(3)重新初选数种可行风机,经过对不同效率特性半调节风机进行全年变角、变频变速、变角变频优化运行方案确定及其能耗、调节和设备费用的比较,实现了冷却塔风机效率特性和调节方式精确定量优化选择。(4)该循环冷却水系统优化运行中,风机定工况运行,原低塔位水泵组合变阀变频优化效果最好,优化后能耗节省50.16%;采用高塔位水泵组合变频优化效果最好,优化后能耗节省62.76%。(5)对于高、低塔位,针对不同湿球温度,计算风机不同变频转速的最优水泵优化运行方案,以冷却水系统水泵、风机全年总运行能耗最低为目标,确定风机最优变频比,得到全系统优化运行方案。与水泵和风机定工况运行相比,全系统优化运行方案低塔位时全年节省能耗50.38%,高塔位时全年节省能耗68.05%。
凌善旭[2](2017)在《基于参数集总的中央空调系统调控策略优化及节能研究》文中研究表明既有中央空调系统负荷受室外气象条件与室内使用情况影响而变化,而空调系统的设计以系统额定工况下最优运行为依据,导致部分负荷下运行效率的降低。因此,空调系统的调控策略优化在部分负荷时具有必要性。空调系统可调控参数较多且不同参数的变化对系统性能影响不同,模拟仿真是研究空调系统部分负荷时不同调控策略下系统的运行性能及其优化控制策略的重要方式。中央空调系统的常规模拟研究方法主要有两种:其一,以具体结构参数为基础的精确模拟方法;其二,通过大量实验数据进行拟合或采取经验公式进行模拟。然而,空调系统不仅各部件具体结构参数难以获取,且较难得到大量实验数据,因此常规模拟方法具有一定的局限性。为此,本文基于参数集总法建立中央空调系统仿真模型,并构建中央空调系统实验装置进行验证。在此基础上,分析系统不同调控策略对运行性能的影响,以系统综合效率EER为评价标准,提出各调控参数的优先级控制策略及全局优化控制策略,同时研究单一变量控制、多变量联合控制的节能效果。基于上述调控策略优化研究方法,对实际空调系统进行调控优化并分析节能效果。论文通过将系统各部件未知结构参数对冷水机组、空气处理箱、冷却塔、输送设备进行建模,根据系统运行特性形成中央空调系统仿真模型。构建中央空调系统实验装置,采集不同工况下的实测数据对所建空调系统性能仿真模型加以验证,结果表明模拟与实验的误差均在13%以内。基于所建立中央空调系统仿真模型,深入研究了空调系统实验装置中冷冻水流量、冷却水流量、空气处理箱风量及冷却塔风量对系统性能的影响规律,并结合各变量对系统制冷量与能耗的影响分析获得单一变量运行优先级控制策略。在此基础上,分别对冷冻水系统、冷却水系统、系统全局展开多变量联合控制优化,研究不同负荷下多变量控制下的最优运行工况点,确定调控优化策略。对比分析系统单一变量、双变量及多变量最优调控策略的节能效果,结果表明采取全局优化的节能效果最佳。基于上述调控策略优化研究方法,对无锡华清大桥地铁站空调系统进行节能优化运行。通过典型气象参数及系统负荷,分析地铁空调系统全天的运行规律,并探讨了冷冻水流量、冷冻水供水温度、空气处理箱风量及冷却塔风量对系统性能的影响,获取单一变量优先级控制策略。同时,进行全局优化控制分析,提出当负荷率为0.75与0.9时的最优运行策略。由调控策略优化实施效果可见,2016年空调季用电量相比于2015年同期降低了 14.4%。
苏欢[3](2017)在《空调冷凝热回收过程的热力学优化与反演方法研究》文中研究说明冷凝热回收是将空调排放的废热予以回收利用,用以制取卫生热水或生产工艺用热的一种技术手段。该技术可以减少冷凝热的直接排放,提高空调的运行效率,满足热水或工业用热需求,缓解常规系统(常规空调器+供热设备)能耗大、能源浪费和环境热污染等问题。冷凝热回收技术具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。近年来国内外在冷凝热回收技术方面的研究取得了很大进展,冷凝热回收空调机组已得到了广泛的应用。然而,目前对于冷凝热回收技术在理论和应用中还存在一些问题有待解决,这些问题包括:(1)关于冷凝热回收系统理论性能的关键问题有待深入研究,如理论性能上限的探寻、理论最优构型的解析、系统性能的理论评价方法等等。不同于以单独制冷或制热为目标的空调/热泵系统,冷凝热回收过程的增加使系统性能的评价维度更为复杂,如何在理论上探寻系统性能界限并给予合理的评价是亟待解决的问题。(2)对于既有冷凝热回收设备或者系统,部件匹配的欠合理导致整体性能差、能量浪费,甚至使系统提前报废,造成社会资源的巨大浪费。而实际工程中往往需要了解工质的在系统内部的运行状态从而来判断既有系统的设计缺陷并提出合理的改造指导方案。针对冷凝热回收系统如何建立一套便捷可靠的反演仿真模型并通过反演计算来分析系统的不合理因素是亟待解决的问题。(3)冷凝热回收技术在空气处理过程中的应用问题有待进一步研究。目前空调冷凝热回收的应用形式单一,带热水供应的空调设备是目前应用最为广泛的冷凝热回收技术,然而冷凝热回收的应用范围远不止热水的供应。近年来随着我国医疗体系的完善和医药研究的需求,手术室、生物试验室等恒温恒湿环境的空气处理设备需求迅速增长。开展空调冷凝热回收在空气处理过程中的应用,探寻一种高效节能且具有经济效益的应用技术方案是一个重要的研究课题。本文针对上述问题开展了理论与试验研究:首先,本文提出了基于不可逆卡诺制冷循环的冷凝热回收热力学模型,在考虑热漏、传热热阻以及其它不可逆因素的前提下建立了三热源(高温热源,即周围环境;低温热源,即冷冻水等载冷剂;热回收热源,即热水、热风等载热剂)热力平衡方程。在全面系统地了解和总结逆卡诺循环有限时间热力学研究成果的基础上,通过数学建模、理论分析和数值计算方法,以制冷效率(ε)、热回收效率(εR)以及综合能效比(COPint)为优化目标,分别对全部热回收空调系统与部分热回收空调系统的性能进行了优化研究。提出了优值区间概念,在理论上界定了空调冷凝热回收系统结构配比的优化取值范围,分析了热漏、热阻、摩擦等不可逆损失对目标值影响,并探讨了冷凝热回收系统的姻效率优化性能。其次,本文以一台风冷热泵冷凝热回收机组为研究对象,根据机组结构参数建立了基于热平衡与压力平衡的准静态反演方程,并测量了 一个周期的冷凝热回收运行过程的外部参数。利用反演模型反推整个冷凝热回收过程的内部参数变化过程、状态分布以及换热部件的工作状态。同时测量了机组的压缩机进出口制冷剂温度与实时功率、蒸发器进出口制冷剂温度等,用于验证反演结果的正确性。通过反演分析寻找该风冷热泵冷凝热回收机组在设计中的不合理因素,提出了优化改造方案。再次,本文以我国中南地区某医院的洁净手术室恒温恒湿空调系统为研究对象,提出了一种基于负荷分配的组合式热泵热回收新风处理方法。在设计条件下对比了不同空气处理方式的适用性与能耗状况,证明了组合式热泵热回收新风处理方法具有较为广泛的适用性和显着的节能效果。提出了基于压缩机实验性能曲线拟合归纳式的广义有限时间热力学优化方法,并对组合式热泵热回收新风机组的结构配比与性能系数进行了优化。同时以调查数据为基础,研究了动态负荷下组合式热泵热回收新风机组的经济性能。最后,本文建立了一台组合式热泵热回收新风试验机组,对该机组进行了试验测试。分析了该机组的各性能参数的变化情况,并将实验测试结果与基于压缩机实验性能曲线拟合归纳式的有限时间热力学模型计算结果进行了对比,分析了实验结果与理论优化值之间误差以及导致这部分误差存在的主要影响因素。本文的研究为空调冷凝热回收系统在结构优化、性能评价以及优化改造方面提出了新的思路和方法,将能为空调冷凝热回收设备的优化设计、系统改造以及相关标准的形成、发展与完善提供理论指导。
孙晓琳[4](2016)在《直膨式太阳能热泵热水器集热/蒸发器流道结构优化及系统运行特性分析》文中提出太阳能热水器与空气源热泵热水器均是利用可再生能源来提供热水的节能高效热水系统,也是目前最具发展前景的两种热水系统形式。但在实际使用中,太阳能热水器的运行完全依赖于太阳辐照情况,运行稳定性及可靠性较差;而空气源热泵热水器能效则受环境空气温度限制,低温环境下系统能效系数及加热功率均下降。而本文所研究的直膨式太阳能辅助热泵热水器(Direct expanded solar assisted heat pump water heater,DX-SAHPWH)将太阳能技术与热泵技术相结合,是能够同时利用太阳能与空气热能的双热源热泵热水系统。DXSAHPWH系统集合了太阳能与空气源热泵系统的优点,同时克服了两者各自的缺点,主要体现在:(1)系统能效系数高,而且运行稳定可靠;(2)系统结构紧凑,安装、维护成本低廉,且易于实现与建筑外立面的一体化;(3)系统集热/蒸发器以制冷剂为流动工质,与常规以水为工质的太阳能集热器相比,一方面制冷剂温度较低,能够提高太阳能集热效率,另一方面不存在管路腐蚀、冬季防冻等问题,使用寿命长;(4)太阳能-空气源双热源的利用使DX-SAHPWH能够适用于不同的气候区域,具有良好的市场开发和应用潜力,也利于推动节能减排目标的实现。本文采用理论分析,仿真模拟及实验研究相结合的方法,完成了DXSAHPWH的系统设计,优化及运行特性分析。本文具体工作内容主要包括:首先,对DX-SAHPWH系统进行了热力学第一定律和第二定律分析。通过热力学分析,确定了系统性能影响因素及相关性能评价参数。同时,根据热力学分析的结果,提出了DX-SAHPWH系统部件(主要是压缩机与集热/蒸发器)间的匹配的计算及优化设计方法其次,集热/蒸发器是DX-SAHPWH系统的技术核心,集热/蒸发器的换热效果也是影响系统运行性能的关键因素之一。本文对吹胀式集热/蒸发器的流道结构进行了优化以提高其传热性能,并搭建了样机对优化结果进行了实验验证。实验结果证明,优化后的流道结构改善了集热/蒸发器的传热性能,并有效提高了热泵系统的运行效率。在水箱初始水温25℃,设定热水温度55℃,环境温度26℃,太阳辐射强度700W/m2的运行条件下,采用常规蛇形流道的集热/蒸发器(Type I),DX-SAHPWH系统运行过程中平均COP为4.58,平均输出加热功率为1.37k W;而采用优化后的流道结构Type II和Type III,系统平均COP分别提高到5.25和5.56,平均输出功率则分别提高到1.61k W和1.71k W。第三,通过理论与实验研究,分析了水温,环境温度,太阳辐射强度以及天空长波辐射等因素对于DX-SAHPWH系统运行性能的影响。并将不同天气条件下的DX-SAHPWH系统运行性能与同等工况下的空气源热泵热水器(ASHPWH)进行了实验对比。测试结果表明,与ASHPWH系统相比,DX-SAHPWH系统在晴朗的白天时段具有显着的性能优势;在晴朗的夜间时段则表现出较差的运行性能。而在阴雨天气下,两种系统运行性能差异不大。在?损失方面,ASHPWH系统?损失最大的部件为压缩机,而DX-SAHPWH系统最大?损失则发生在集热/蒸发器。第四,建立相应的仿真模型,对DX-SAHPWH系统在不同气候区域的的全年运行性能进行了仿真计算和分析。通过对不同地区全年运行仿真结果进行的数据回归分析,提出采用全年加权平均环境温度与太阳辐射强度作为系统全年综合运行性能评价的额定工况。并提出系统全年平均COP与加权平均温度及太阳辐射强度之间存在二元线性关系。同时,综合考虑系统投资与运行成本,研究了系统压缩机排量与集热/蒸发器面积的匹配及优化。根据优化计算结果,不同地区使系统经济性最优的的压缩机排量与集热/蒸发器面积的比值均处于[0.28,0.35]区间内。第五,空气源热泵热水器的性能主要受环境温度与水温的影响,在昼夜温差较小的情况下,系统全天不同时段的运行性能相差不大。与之相比,由于太阳辐射强度对于DX-SAHPWH系统性能有着重大影响,而全天太阳辐照情况变化显着,因此DX-SAHPWH系统在全天不同时段的运行性能有着显着差异。本文通过仿真计算分析证明,相比于常规的水箱恒温控制策略,考虑太阳辐照条件的分时恒温控制能够显着提高DX-SAHPWH系统的全天综合运行性能。本文研究内容可为DX-SAHPWH系统设计提供参考,并对DX-SAHPWH系统的商业推广以及相关性能标准的制定有着重要意义。
王建男[5](2016)在《离心压缩机叶轮全寿命疲劳分析与安定性分析》文中指出作为衡量一个国家制造业发展水平的标志性设备之一,大型离心压缩机在能源、机械、水利等诸多领域内都有着广泛的应用。而叶轮作为大型离心压缩机的核心部件,其安全性与可靠性直接影响着整个压缩机机组的安全与性能。本文采用全寿命疲劳分析与安定性分析方法对某大型离心压缩机叶轮进行结构安全性评估。叶轮在全寿命周期经历各种荷载,主要包括超速预加载、启停、转速波动、流致振动等。本文主要研究内容包括:(1)考虑超速预加载效应的叶轮全寿命周期疲劳评估方法。叶轮弹塑性分析结果表明,在经过超速预加载处理后将在高应力区产生残余应力。这使得随后的疲劳分析不能简单地使用S-N曲线。本文提出一种基于ε-N曲线的考虑超速预加载效应的通用疲劳算法,适用于叶轮的全寿命周期疲劳评估。(2)采用FE-SAFE疲劳分析软件分别对半开式叶轮在启停和转速小幅波动两种工况下的疲劳寿命进行分析,通过对比有无超速预加载处理的结果得知,在叶轮启停工况下,超速预加载处理会在很大程度上延长叶轮的疲劳寿命;而在叶轮转速小幅波动的工况下,超速预加载处理甚至可以避免叶轮发生疲劳破坏;(3)对叶轮在工程实际中所面临的多种复杂气动荷载如尾流荷载以及旋转失速等进行等效简化,并在此基础上对闭式叶轮进行了疲劳寿命分析,结果显示超速预加载处理之后的闭式叶轮可以抵抗更大的交变气动载荷而不会出现疲劳破坏。由此可见超速预加载在叶轮制造过程中的重要作用。(4)叶轮结构安定性分析方法探索。基于安定下限定理建立了适用于叶轮的数学规划模型,并结合叶轮的结构与荷载特点进行简化,应用MATLAB优化算法进行优化求解得到了叶轮的安定转速。同时用增量加载方式得到了叶轮安定转速的有限元结果,通过对比说明该数学规划模型具有较好的适用性,对复杂结构安定性分析具有一定参考价值。
李晓光[6](2016)在《土壤源与冷却塔复合热泵系统耦合特性研究》文中进行了进一步梳理近年来,能源问题受到了越来越多的关注,传统能源的不可再生性制约了社会的可持续发展。在建筑能耗方面,地源热泵系统由于其节能、环保特性,得到了较快的发展和应用,其中冷却塔复合土壤源热泵系统的使用对于全年冷负荷大于热负荷地区,可以解决其土壤蓄热不平衡问题,降低系统初投资并提高机组工作效率。由于加入了冷却塔辅助,复合系统也变得更加复杂,无论是冷却塔还是地埋管换热系统,其设计方案和控制策略都要根据系统所在地的气候条件、配置组成而制定,才能使整个复合空调系统的运行工况最佳,全年土壤冷热负荷平衡。本文结合郑州地区气候特征,针对冷却塔复合土壤源热泵系统的耦合特性和系统控制策略开展以下研究:(1)介绍冷却塔辅助式复合土壤源热泵的研究背景,分析了冷却塔和地埋管系统串联式和并联式的优缺点及适用条件,并概述了冷却塔设计选型的基本方法。(2)建立热泵系统压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器模型,并模拟计算整个热泵系统在不同工况下的制冷效率,结合不同品牌热泵机组提供的工况参数,拟合出在不同蒸发器、冷凝器进出水温度下的COP修正系数变化曲线,COP修正随冷凝温度降低而升高,升高而降低,其变化幅度大概在2.17%3.05%/℃。(3)利用经典热焓平衡理论,得到冷却塔出水温度的预测方法及影响因素,并拟合出了关系式,用于分析复合系统的耦合关系并制定优化控制策略。(4)结合郑州地区全年逐时温度,对某建筑进行全年负荷计算。设置地埋管系统根据地下换热器承担全部冬季热负荷计算,冷却塔的设置满足夏季冷负荷峰值需求,辅助散热并给予地埋管附近土壤温度恢复时间,实现全年地下换热系统冷热平衡。结合前面的分析,制定间歇运行、温差控制和利用冷却塔出水温度的预测值与地下换热系统的出水温度的监测值进行对比等方法,实现冷却塔和地埋管系统的最优化耦合控制,保证机组的运行效率。
杨飞飞[7](2015)在《一体式气动夹具的优化设计与研究》文中指出本文是对一体式气动夹具进行机构和结构的优化设计:完成了一体式气动夹具连杆机构的设计,同时对其工作特性进行了分析,为一体式气动夹具在白车身焊装领域的广泛应用提供理论依据及为近似机构的设计和性能分析提供参考;完成了对夹臂元件的轻量化设计,并比较了优化前后的性能差异,为一体式气动夹具其它零部件设计提供参考;完成了气缸部分的流场分析,为气口位置及活塞结构设计提出了合理的建议。本文通过使用Matlab软件完成了对一体式气动夹具连杆机构的设计及其工作特性的分析,分析得到了连杆和遥杆的合理长度,夹臂打开角度可调,且在最大夹紧力矩下,夹具具有可靠性较高的自锁功能。使用ANSYS软件对夹臂进行拓扑优化设计、应力分析和变形分析,通过软件中拓扑优化模块分析得到了在满足一定约束的条件下,最优结构的夹臂模型,同时运用软件中应力分析模块,比较了优化前后夹臂模型的应力分布和位移分布情况,从而提出了更优化夹臂模型。使用GAMBIT软件对简化后的气缸模型进行了网格划分,使用流体动力学FLUENT软件,对其进行了流体仿真分析,分析出了流体内部活塞附近的流场分布以及活塞的受力情况;最后对一体式气动夹具进行了研究展望,指出了一体式气动夹具还有待发展的方面。全文都是围绕着一体式气动夹具进行研究分析,对提高我国焊装夹具的自动化和柔性化以及促进我国汽车工艺装备的自主研发水平具有相当重要的意义。
姜辉[8](2013)在《家用空调滚动转子压缩机舌簧阀工作特性研究》文中研究表明滚动转子压缩机广泛应用于家用空调中,其排气阀通常采用结构简单、运行可靠的舌簧阀,升程限制器型线为单曲率圆弧型。由于滚动转子压缩机工作特性与往复压缩机不同,其排气阀的设计和工作特性也与普通簧片阀存在差异。圆弧型升程限制器能够改善阀片受力情况,但阀片运动近似为卷绕模型,采用等截面梁或平板模型对其工作特性进行分析时,其过程比较复杂。本文对家用空调滚动转子压缩机舌簧阀进行设计计算,推导了阀隙气流平均马赫数和流动阻力损失计算公式。对卷绕模型作静力分析,推导卷绕过程中阀片自由段长度、等效质量和弹力随阀片位移的变化关系,得到了阀片刚度变化曲线。采用单质点力学模型,结合阀片刚度变化曲线和排气过程流动微分方程,建立舌簧阀运动规律数学模型,比较了不同转速下圆弧型与直线型两种型线的升程限制器对阀片运动规律的影响,并对圆弧型升程限制器造成的阀片头部振动问题提出了改进意见。利用能量守恒原理将阀片卷绕升程限制器的弹性能近似等效为阀片撞击阀座的初始动能,得到阀片撞击阀座的初始速度。利用瑞利-有限元法建立阀片撞击阀座的冲击动态模型,计算了阀片等效质量系数、均布载荷等效集中载荷系数和冲击动荷系数,并得到阀片撞击阀座的冲击应力大致分布情况。最后利用非线性显式动力计算软件ANSYS/LS-DYNA对阀片撞击升程限制器和阀座的冲击过程进行模拟,验证了卷绕模型的特性和瑞利-有限元法的计算结果,并分析了转速较高时惯性力对阀片卷绕过程的影响。此外,本文还编写了阀片刚度变化曲线、阀片撞击阀座的初始速度、阀片运动规律和舌簧阀能耗的计算程序,有利于滚动转子压缩机舌簧阀的计算机辅助设计与工程实践应用。
李骏龙[9](2012)在《地下水—海水复合热源热泵系统的运行策略研究》文中提出水源热泵技术因为其运行高效、节能和环境污染少等技术特点,逐渐成为建筑物供热、供冷最为广泛的应用方式之一。但是,在实际应用中,单一热源的水源热泵存在各自的突出问题:如海水源热泵在海水温度过低时,系统性能系数很低,甚至有发生结冰的危险;地下水源热泵存在用水量过大,水泵功耗高和系统冷热量不平衡的问题。近年来,结合单一热源热泵系统特点的复合热源热泵系统,由于其在能源综合利用方面的优越性和运行效率的高效性受到众多研究人员的青睐。本文针对天津市沿海地区气象特点和海水资源条件,提出了一种地下水和海水复合式的水源热泵系统,在此基础上本文做了如下研究:本文建立了水源热泵机组仿真模型,包括压缩机数学模型、膨胀阀数学模型、冷凝器数学模型和蒸发器数学模型,并利用实际工程的实验结果验证了模型的准确性。针对天津港某工程所采用的地下水—海水复合热源热泵系统,对该系统冬夏季不同的运行策略进行了优化,以年总运行维护费用为目标函数,筛选最佳运行策略。该复合热源热泵系统,在供热季存在海水单独供热和地下水单独供热的两种运行方式;在供冷季存在海水作为冷却水源单独供冷以及地下水和海水共同作为冷却水源联合供冷的两种运行方式。本文采用正交试验设计方法,对系统不同运行策略下的年总运行维护费用进行计算,确定了使系统年总运行维护费用最低的最佳运行策略:供热季,在海水温度高于8℃的时间段,单独采用海水源热泵供热,其余时间段采用地下水源热泵供热;供冷季,在海水温度低于26℃的时间段,单独采用海水源热泵系统供冷,其余时间段采用海水源热泵和地下水源热泵联合供冷;冷热源侧水泵采用变频调节,即逐时流量与满负荷对应的流量之比等于逐时负荷与满负荷之比;当负荷大于一台机组容量时,多台机组同时运行的情况下,负荷平均分配给每台机组。论文最后采用费用年值的分析方法,考虑资金的时间价值,将该复合热源热泵系统与常规空调系统包括一体化直燃机、垂直埋管地源热泵、海水源热泵加燃气锅炉、以及地下水源热泵进行分析比较,讨论该系统的经济效益和环保效益,以进一步推广地下水—海水复合热源热泵系统在沿海地区的应用。
孙婷婷[10](2012)在《水环多联式热泵空调系统运行特性研究》文中指出多联式空调系统(Variable Refrigerant Flow Air Conditioning System,VRF)有着诸多公认的优点,但同时也为其自身局限性所困,很难满足严寒地区或大型、高层建筑的需求。水环热泵空调系统(Water Loop Heat Pump AirConditioning System,WLHP)是一种以回收建筑内部余热为主要特征的系统,但其存在噪声污染严重和不能按质用能等缺点。本文对传统VRF系统及WLHP系统存在的问题进行了详细分析,为解决这些问题,将两种系统的思想精髓相结合,首次提出了水环多联式热泵空调系统(Water Loop Variable Refrigerant FlowHeat Pump Air Conditioning System,WLVRF)的概念。这种新型复合式空调系统集成了VRF和WLHP的优点,同时去除了各自的缺点。为改善WLVRF系统的能源利用结构,文章提出将可再生低位热源引入系统,给出了几种WLVRF系统的衍生形式以供工程选择使用。在这些低位热源中,以空气源分布最广,使用条件最容易满足。因而,本文以空气源WLVRF系统(以ASHP作为主要加热设备)为例,对该系统的运行工况、节能性、适用性、经济性及如何进行系统方案设计和运行控制等问题进行了研究。为研究WLVRF的运行特性,本文建立了其主要设备的数学模型。利用既有文献中的实验数据对模型进行了误差验证。为实现WLVRF系统与建筑的耦合,选择了一个样本建筑,建立了建筑的负荷计算模型。利用系统设备数学模型模拟了空气源热泵(Air Source Heat Pump,ASHP)及水冷多联式空调(Water SourceVariable Refrigerant Flow Air Conditioning System,WSVRF)在WLVRF系统中的运行工况。ASHP在WLVRF系统内工作时,其出水温度远低于传统ASHP直接供热的情况,因而可以在更低的室外气温条件下安全、高效运行。对这种低温工况下ASHP的主要参数进行了仿真计算,得出ASHP的能效比随低温工况变化的关系,证明了WLVRF空调系统可以为ASHP机组提供较传统ASHP系统更加优越的运行条件,也为整个WLVRF系统的能效计算奠定了基础。对WLVRF系统中WSVRF机组的冬季工况进行了仿真,并将其与传统的空气源多联式空调系统(Air Source Variable Refrigerant Flow Air ConditioningSystem,ASVRF)的冬季工况相比较。 WLVRF系统与传统VRF相比,可以解决VRF机组性能受室外气候条件影响的问题。为更好的阐述WLVRF系统中VRF机组规模缩小给系统带来的利处,本文首次提出了VRF机组负荷重心的概念。研究了系统负荷分布不同、负荷率不同时,机组的容量负荷重心及能效负荷重心的变化情况,给出了一种方便易行,且误差在可接受范围内的负荷重心计算方法。负荷重心的提出及其计算方法的探究,可以为VRF系统设计和经济性分析提供帮助,也可以更好的定义VRF系统规模大小的概念,从而进一步说明WLVRF系统中VRF机组规模缩小给系统带来的好处。在对ASHP及WSVRF机组运行特性研究的基础上,将WLVRF系统模型与建筑模型相耦合,对WLVRF系统冬季瞬时能效比的影响因素进行了探讨,分析了冷负荷数,室外气温,环路水温等因素对系统冬季瞬时能效比的影响情况。对于一个既有建筑而言,冷负荷数和室外气温是无法人为控制的量。因而,改善WLVRF冬季瞬时能效比的唯一途径是适当改变环路水温。为此,对不同冷负荷数和室外气温时的最佳环路水温进行了考察。在此基础上,以环路保持最佳水温为控制原则,计算了WLVRF系统在北方几个代表性城市,不同内、外区建筑面积比条件下,采暖季的季节性能系数及一次能源利用率情况,以便作为北方城市大型办公建筑采用WLVRF系统供热是否节能环保的参考依据。为改善WLVRF空调系统的运行特性,亦为加速其应用推广,提出了几种有利于降低投资成本、改善系统节能性,且简单易操作的设计和控制方案,并对各方案进行了模拟验证。结果表明,利用ASHP最佳经济平衡点温度设计法可以降低系统的投资成本;利用温度双位控制法替代最佳环路水温法更有利于系统节能运行。而增多ASHP台数和扩大水环路管径的方法,对于提高系统运行的稳定性效果较好,但对系统节能贡献不大。这些结论为WLVRF系统设计和控制方案的选择提供了理论依据。最后,建立了WLVRF的费用计算模型,分析了WLVRF系统的经济性,给出了不同城市对应的适合WLVRF系统的ASHP最佳经济平衡点温度,以作为工程设计的参考。按气候分区不同,将WLVRF系统与其它常用空调系统的经济性进行了比较,以使设计者和使用者对WLVRF的经济性有更直观的认识,更加有利于WLVRF系统被快速而又理性地推广应用,使得这种集成了多种系统优点的空调方式早日有效地为暖通事业服务。
二、应用数学模型寻求活塞式全封闭压缩机最佳工况点的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、应用数学模型寻求活塞式全封闭压缩机最佳工况点的研究(论文提纲范文)
(1)工业循环冷却水系统冷却塔与系统优化运行研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 能源短缺现状 |
1.1.2 我国石化行业用水用电现状 |
1.1.3 石化行业节水节能方向 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 冷却塔优化国内外研究现状 |
1.2.2 循环冷却水系统国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 工业循环冷却水系统简介 |
2.1 工业过程冷却要求及用水量比例 |
2.2 循环冷却水系统分类 |
2.2.1 密闭式循环冷却水系统 |
2.2.2 敞开式循环冷却水系统 |
2.3 循环冷却水系统组成 |
2.3.1 冷却塔 |
2.3.2 循环水泵 |
2.3.3 换热设备 |
2.3.4 输水管道 |
2.4 机械通风逆流湿式冷却塔 |
2.4.1 冷却塔的组成 |
2.4.2 冷却塔的热量交换原理 |
2.5 小结 |
第三章 机械通风逆流湿式冷却塔热力计算 |
3.1 气象参数的确定 |
3.1.1 湿空气热力学参数的计算 |
3.1.2 冷却塔设计气象参数确定原则与方法 |
3.2 冷却塔的气动性能计算 |
3.2.1 空气流态判定 |
3.2.2 冷却塔的阻力计算 |
3.2.3 冷却塔风机工况点的确定 |
3.3 麦克尔焓差法基础理论 |
3.3.1 冷却模型建立 |
3.3.2 麦克尔焓差方程 |
3.3.3 逆流湿式冷却塔热力平衡计算 |
3.4 冷却塔出塔水温的迭代计算分析 |
3.5 控制冷却塔进出水温求解气水比的逼近方法 |
3.6 小结 |
第四章 机械通风冷却塔定水量优化运行计算 |
4.1 优化对象 |
4.2 冷却塔半调节风机全年定工况运行 |
4.2.1 冷却塔半调节风机定工况能耗计算 |
4.2.2 冷却塔半调节风机定工况费用计算 |
4.3 冷却塔半调节风机全年变角优化运行 |
4.3.1 全年变角优化运行方案的计算确定 |
4.3.2 全年变角优化运行方案费用比较与最优变角优化运行方案确定 |
4.4 冷却塔半调节风机全年变频变角优化运行 |
4.4.1 风机变频变角优化运行原理 |
4.4.2 全年变频变角优化运行方案的计算确定 |
4.4.3 全年变频变角优化运行方案费用比较与最优变频变角优化运行方案确定 |
4.5 冷却塔半调节风机优化运行方案比较 |
4.5.1 经济费用比较 |
4.5.2 维护管理比较 |
4.6 小结 |
第五章 工业循环冷却水系统全系统优化运行研究 |
5.1 工程实例简介 |
5.1.1 系统组成 |
5.1.2 运行实测数据 |
5.2 循环冷却水定工况运行 |
5.2.1 系统水力计算 |
5.2.2 系统热力计算 |
5.2.3 系统最小需要水流量计算 |
5.2.4 系统能耗计算 |
5.3 低塔位水泵开机组合优化运行 |
5.4 低塔位水泵组合变阀优化运行 |
5.4.1 水泵开机组合的确定 |
5.4.2 数学模型建立 |
5.4.3 数学模型求解 |
5.5 低塔位水泵组合变频变阀优化运行 |
5.5.1 数学模型建立 |
5.5.2 数学模型求解 |
5.6 高塔位水泵开机组合优化运行 |
5.6.1 循环水泵的选择 |
5.6.2 水泵开机组合的确定 |
5.6.3 系统定流量定负荷平衡点的确定 |
5.6.4 系统全年运行总能耗计算 |
5.7 高塔位水泵组合变阀优化运行 |
5.8 高塔位水泵组合变频优化运行 |
5.9 水泵优化运行方案分析比较 |
5.10 风机水泵同时调节全系统优化运行 |
5.11 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参加的科研项目及相关科研成果 |
(2)基于参数集总的中央空调系统调控策略优化及节能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 中央空调系统常规建模方法研究 |
1.2.2 中央空调系统优化运行研究 |
1.3 研究内容 |
第二章 基于参数集总的中央空调系统数学模型的建立 |
2.1 冷水机组 |
2.1.1 压缩机模型 |
2.1.2 蒸发器模型 |
2.1.3 冷凝器模型 |
2.1.4 节流阀模型 |
2.2 空气处理箱模型 |
2.3 冷却塔模型 |
2.3.1 非饱和状态空气与冷却水热质交换过程控制方程 |
2.3.2 饱和状态空气与冷却水热质交换过程控制方程 |
2.3.3 冷却塔结构参数集总 |
2.4 流体输送设备性能模型 |
2.4.1 水泵与风机模型 |
2.4.2 输送管路性能模型 |
2.5 系统模型的构建 |
2.6 本章小结 |
第三章 中央空调系统模型验证 |
3.1 中央空调系统实验装置 |
3.1.1 冷水机组装置 |
3.1.2 空气处理箱装置 |
3.1.3 冷却塔装置 |
3.1.4 数据采集装置 |
3.2 中央空调系统模型验证 |
3.2.1 模型参数确定 |
3.2.2 模型验证与结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 中央空调系统全局优化控制策略研究 |
4.1 调控参数优先级控制及节能研究 |
4.1.1 不同变量对制冷量影响分析 |
4.1.2 不同变量对系统耗功影响 |
4.1.3 冷冻水流量对系统性能的影响规律 |
4.1.4 冷却水流量对系统性能的影响规律 |
4.1.5 空气处理箱风量对系统性能的影响规律 |
4.1.6 冷却塔风量对系统性能的影响规律 |
4.1.7 调控参数优先级控制策略研究 |
4.2 不同调控策略联合控制优化节能研究 |
4.2.1 冷却水系统多变量控制节能研究 |
4.2.2 冷冻水系统多变量控制节能研究 |
4.2.3 中央空调系统全局优化控制节能研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 无锡华清大桥地铁站调控策略优化及节能研究 |
5.1 地铁中央空调系统概况 |
5.1.1 无锡地铁背景概况 |
5.1.2 无锡华清大桥地铁站空调系统 |
5.2 地铁空调系统仿真模型验证 |
5.2.1 变冷冻水流量 |
5.2.2 变冷冻水供水温度 |
5.2.3 变空调箱风量 |
5.2.4 变冷却塔风量 |
5.3 地铁空调系统调控策略优化控制研究 |
5.3.1 系统设备选型参数分析 |
5.3.2 典型气象参数及负荷分析 |
5.3.3 调控参数优先级控制策略研究 |
5.3.4 全局优化控制节能研究 |
5.3.5 调控优化策略实施效果 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间科研成果 |
(3)空调冷凝热回收过程的热力学优化与反演方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题的来源及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题的来源 |
1.1.2 课题的研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 空调冷凝热回收的研究现状 |
1.2.2 有限时间热力学优化方法研究现状 |
1.2.3 反演分析方法及系统仿真研究现状 |
1.2.4 空调冷凝热回收在空气处理过程中的应用 |
1.3 本文的主要工作 |
1.4 课题的研究方法与研究路线 |
第2章 空调冷凝热回收设备与热力学基础 |
2.1 引言 |
2.2 空调冷凝热回收系统工作原理 |
2.3 有限时间热力学优化方法与基本概念 |
2.3.1 卡诺热机循环性能分析与优化 |
2.3.2 卡诺制冷循环性能分析与优化 |
2.4 空调/热泵系统的反演理论与系统部件仿真 |
2.4.1 换热器模型 |
2.4.2 压缩机模型 |
2.4.3 热力膨胀阀模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 冷凝热回收系统的有限时间热力学优化 |
3.1 全部冷凝热回收的热力学优化 |
3.1.1 基于内可逆卡诺制冷循环全部热回收系统一般优化关系 |
3.1.2 基于不可逆卡诺制冷循环全部热回收系统的最佳构型 |
3.2 部分冷凝热回收的热力学优化 |
3.2.1 热力学模型 |
3.2.2 目标值优化求解与优值区间 |
3.2.3 数值算例 |
3.2.4 部分冷凝热回收的火用效率优化 |
3.3 本章小结 |
第4章 风冷热泵冷凝热回收系统反演分析 |
4.1 风冷热泵装置冷凝热回收过程反演模型 |
4.1.1 风冷热泵装置冷凝热回收过程的物理模型 |
4.1.2 风冷热泵装置冷凝热回收过程的反演计算 |
4.2 风冷热泵/空调冷凝热回收设备性能实验 |
4.2.1 风冷热泵/空调冷凝热回收设备实验结果分析 |
4.2.2 反演计算结果的验证与误差分析 |
4.3 风冷热泵/空调冷凝热回收设备反演分析 |
4.3.1 热回收冷凝器内制冷剂状态分布及换热状况 |
4.3.2 热回收冷凝器压力分布及压力损失 |
4.4 本章小结 |
第5章 冷凝热回收在空气处理过程中的应用 |
5.1 手术室空气处理过程的能耗对比分析 |
5.1.1 一次回风系统 |
5.1.2 二次回风系统 |
5.1.3 新风承担全部负荷系统 |
5.1.4 冷凝热回收利用方法 |
5.2 组合式热泵热回收新风系统的热力学优化 |
5.3 动态负荷下系统经济学优化 |
5.3.1 目标手术室负荷调查分析 |
5.3.2 全年冷热需求变化规律分析 |
5.3.3 热经济学优化 |
5.4 本章小结 |
第6章 组合式热泵热回收新风机组性能实验 |
6.1 试验机组的研制与实验方案 |
6.1.1 系统设计 |
6.1.2 冷凝热回收新风试验系统 |
6.1.3 试验测试方案 |
6.2 测试结果与分析 |
6.2.1 试验测试 |
6.2.2 热力学模型计算结果与测试结果的对比分析 |
6.3 本章小节 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间的主要研究成果) |
(4)直膨式太阳能热泵热水器集热/蒸发器流道结构优化及系统运行特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景概述 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 集热/蒸发器结构 |
1.2.2 系统匹配 |
1.2.3 制冷工质 |
1.2.4 性能影响因素 |
1.2.5 整体性能分析及评价 |
1.2.6 研究中存在的问题 |
1.3 本文主要内容及研究意义 |
第二章 DX-SAHPWH系统原理及实验装置 |
2.1 系统工作原理及能量平衡分析 |
2.1.1 DX-SAHPWH系统结构介绍 |
2.1.2 系统运行模式及能量平衡分析 |
2.2 实验装置介绍 |
2.2.1 系统设计原则及参数 |
2.2.2 集热/蒸发器及节流装置 |
2.2.3 压缩机 |
2.2.4 冷凝器(水箱) |
2.2.5 实验样机整体结构 |
2.2.6 测量及数据采集系统 |
2.3 实验测试结果 |
2.4 小结 |
第三章 吹胀式平板集热/蒸发器优化设计及实验 |
3.1 吹胀式平板集热/蒸发器介绍 |
3.2 吹胀式蒸发器流道结构优化 |
3.2.1 集热/蒸发器传热系数及流动阻力对系统行性能的影响 |
3.2.2 LBM模型介绍 |
3.2.3 数学模型建立及结果分析 |
3.3 实验结果与分析 |
3.4 小结 |
第四章 系统运行特性的实验研究 |
4.1 水温,气温及太阳辐射条件对系统性能的影响 |
4.2 天空长波辐射对系统性能的影响 |
4.3 与常规空气源热泵性能对比 |
4.4 ?损失及?效率分析 |
4.5 实验测量参数误差范围 |
4.6 小结 |
第五章 系统仿真模型建立与运行性能分析 |
5.1 仿真模型的建立及验证 |
5.1.1 集热/蒸发器模型 |
5.1.2 压缩机模型 |
5.1.3 冷凝器(水箱)模型 |
5.1.4 节流阀模型 |
5.2 仿真结果的实验验证 |
5.3 系统性能与环境参数间的关系 |
5.4 小结 |
第六章 系统全年综合性能评价与优化匹配分析 |
6.1 区域气候条件差异对系统全年运行性能的影响 |
6.1.1 上海地区全年运行仿真结果 |
6.1.2 不同地区全年运行仿真结果对比 |
6.1.3 系统长期运行经济性分析及系统匹配优化设计 |
6.2 运行控制策略对系统运行性能的影响 |
6.2.1 恒温控制条件下系统运行性能 |
6.2.2 分时恒温控制条件下系统运行性能 |
6.3 DX-SHAP系统性能评价指标及评价方法 |
6.4 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究内容总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 后续研究及应用前景展望 |
参考文献 |
发表论文与发明专利 |
致谢 |
(5)离心压缩机叶轮全寿命疲劳分析与安定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 疲劳分析理论基础 |
2.1 疲劳问题简介 |
2.1.1 应力疲劳 |
2.1.2 应变疲劳 |
2.1.3 应力应变混合疲劳 |
2.2 Miner线性累积理论 |
2.3 平均应力的修正 |
2.4 影响疲劳寿命的因素 |
2.5 叶轮超速预加载原理 |
2.6 FE-SAFE疲劳分析软件简介 |
3 叶轮全寿命疲劳分析 |
3.1 叶轮全寿命周期荷载分析 |
3.2 叶轮超速预加载模拟分析 |
3.2.1 叶轮有限元模型 |
3.2.2 叶轮约束条件 |
3.2.3 叶轮材料参数 |
3.2.4 加载历程 |
3.2.5 结果分析 |
3.2.6 小结 |
3.3 叶轮启停工况下疲劳寿命分析 |
3.3.1 材料参数 |
3.3.2 疲劳载荷 |
3.3.3 疲劳分析参数 |
3.3.4 结果分析 |
3.3.5 小结 |
3.4 叶轮转速小幅波动工况下疲劳寿命分析 |
3.4.1 加载历程 |
3.4.2 结果分析 |
3.4.3 小结 |
3.5 闭式叶轮在气动荷载、旋转失速等载荷作用下疲劳分析 |
3.5.1 闭式叶轮有限元模型 |
3.5.2 叶轮材料参数 |
3.5.3 加载历程 |
3.5.4 结果分析 |
3.5.5 小结 |
4 闭式叶轮安定性分析 |
4.1 经典安定性分析理论 |
4.2 数学规划模型 |
4.3 有限元模型 |
4.4 叶轮安定转速分析 |
4.5 小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)土壤源与冷却塔复合热泵系统耦合特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 课题研究意义 |
1.2 国内外对地源热泵系统的研究现状 |
1.3 复合地源热泵研究现状 |
1.4 土壤源与冷却塔复合热泵系统系统概述 |
1.4.1 冷却塔和地埋管串联系统 |
1.4.2 冷却塔和地埋管并联系统 |
1.4.3 串联式和并联式冷却塔复合热泵系统比较 |
1.4.4 冷却塔和土壤源热泵复合运行控制策略概述 |
1.5 冷却塔辅助式复合地源热泵系统的选型设计 |
1.5.1 冷却塔设计基本方法 |
1.5.2 冷却塔选型方法 |
2. 冷却塔辅助式复合土壤源热泵系统模型的建立与运行特性分析 |
2.1 地源热泵机组压缩机模型 |
2.2 地源热泵机组冷凝器模型 |
2.2.1 冷凝器传热物理模型 |
2.2.2 冷凝器传热计算公式 |
2.3 复合地源热泵机组节流阀模型 |
2.4 土壤源热泵机组蒸发器模型 |
2.4.1 蒸发器传热模型 |
2.4.2 蒸发器传热计算公式 |
2.5 热泵机组运行过程中能耗影响因素分析 |
2.6 冷却水温度变化对制冷机组影响的分析 |
2.7 本章小结 |
3. 冷却塔及地埋管换热系统模型建立 |
3.1 地埋管换热器传热模型的建立 |
3.2 冷却塔换热模型的建立 |
3.2.1 冷却塔换热理论分析 |
3.2.2 冷却塔换热数学模型 |
3.3 本章小结 |
4. 某建筑能耗模拟及其复合土壤源热泵系统控制方案研究 |
4.1 郑州某建筑的地埋管放热、取热量计算 |
4.2 确定地埋管长度和冷却塔容量保证土壤热平衡率 |
4.3 冷却塔选型设计的方法总结 |
5. 冷却塔辅助式复合土壤源热泵控制策略分析 |
6. 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录:攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)一体式气动夹具的优化设计与研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
插图清单 |
图表清单 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景、目的及意义 |
1.2 连杆机构优化设计的研究发展现状 |
1.3 国外结构拓扑优化的研究发展现状 |
1.3.1 国外结构拓扑优化的研究发展现状 |
1.3.2 国内结构拓扑优化的研究发展现状 |
1.4 气缸内部流场分析的研究发展现状 |
1.5 本文研究内容如下 |
第二章 一体式气动夹具连杆机构的优化设计与分析 |
2.1 一体式气动夹具连杆机构的优化设计 |
2.1.1 一体式气动夹具介绍 |
2.1.2 连杆机构运动模型的建立 |
2.1.3 摇杆滑块机构的优化设计 |
2.2 摇杆滑块机构在一体式气动夹具中的功用分析 |
2.2.1 滑块行程H与摇杆夹角关系 |
2.2.2 夹具夹紧工件瞬间的冲击力 |
2.2.3 夹具夹紧工件时的夹紧力矩 |
2.3 遥杆滑块连杆机构在一体式气动夹具上其他功能分析 |
2.3.1 摇杆滑块机构中滚针轴承的作用分析 |
2.3.2 一体式气动夹具利用摇杆滑块机构自锁功能进行工作 |
2.4 本章的总结 |
第三章 关键元件的拓扑优化 |
3.1 拓扑优化方法 |
3.1.1 拓扑优化简介 |
3.1.2 连续体结构拓扑优化的数值方法 |
3.1.3 连续体结构拓扑优化的求解方法 |
3.2 结构拓扑优化与有限元 |
3.2.1 有限单元法的基本原理 |
3.2.2 ANSYS的单元生死功能 |
3.2.3 有限元中的拓扑优化简介 |
3.2.4 有限元中拓扑优化的求解步骤 |
3.3 夹臂的拓扑优化分析 |
3.3.1 夹臂结构进行拓扑优化设计的必要性 |
3.3.2 夹臂模型的建立 |
3.3.3 夹臂的优化分析 |
3.4 对夹臂设计的结果分析与改进 |
3.4.1 有关夹臂优化结果的分析 |
3.4.2 对夹臂设计的相关建议 |
3.4.3 对一体式气动夹具设计建议 |
第四章 一体式气动夹具气缸部分的分析研究 |
4.1 一体式气动夹具气缸部分模型建立 |
4.1.1 一体式气动夹具气缸部分 |
4.1.2 气缸部分分析模型建立 |
4.2 气缸部分仿真前网格划分与相关参数设定 |
4.2.1 软件GAMBIT的简单介绍 |
4.2.2 气缸模型的网格划分 |
4.2.3 边界条件设置 |
4.3 一体式气动夹具气缸部分仿真分析 |
4.3.1 FLUENT软件简述及求解步骤 |
4.3.2 计算流体动力学基本理论 |
4.3.3 模型选择与初始条件 |
4.3.4 动网格相关设置 |
4.4 仿真结果分析与结构改进建议 |
4.4.1 仿真求解设置及收敛判断 |
4.4.2 FLUENT中仿真结果输出 |
4.4.3 产品设计的更新改进 |
第五章 总结和展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(8)家用空调滚动转子压缩机舌簧阀工作特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 滚动转子制冷压缩机研究发展现状 |
1.2.2 舌簧阀研究发展现状 |
1.3 本文研究内容及所做工作 |
第二章 制冷循环与滚动转子压缩机热力过程 |
2.1 制冷循环 |
2.1.1 制冷剂 |
2.1.2 制冷工况 |
2.2 滚动转子压缩机热力过程 |
2.2.1 滚动转子压缩机工作原理 |
2.2.2 滚动转子压缩机工作过程 |
2.2.3 热力计算 |
2.3 制冷量计算 |
2.4 总结 |
第三章 滚动转子制冷压缩机排气阀设计 |
3.1 舌簧阀设计基本要求与一般步骤 |
3.2 舌簧阀设计过程 |
3.2.1 舌簧阀结构形式 |
3.2.2 阀隙气流平均马赫数 |
3.2.3 阀片升程 |
3.2.4 气体力 |
3.2.5 卷绕模型几何推导 |
3.2.6 阀片厚度的确定 |
3.3 总结 |
第四章 舌簧阀运动规律研究 |
4.1 舌簧阀工作过程数学模型 |
4.1.1 数学模型假设条件 |
4.1.2 排气过程流动微分方程 |
4.1.3 排气阀运动微分方程 |
4.1.4 初始条件与边界条件 |
4.2 舌簧阀运动规律的影响因素 |
4.2.1 变频工况的影响 |
4.2.2 升程限制器型线的影响 |
4.2.3 升程限制器型线的改进 |
4.3 总结 |
第五章 瑞利-有限元法计算阀片撞击阀座的冲击应力 |
5.1 瑞利-有限元法 |
5.1.1 冲击过程的单质点等效力学模型 |
5.1.2 瑞利-有限元法 |
5.2 阀片撞击阀座的冲击应力分析 |
5.2.1 阀片撞击阀座初始速度 |
5.2.2 阀片撞击阀座冲击应力 |
5.3 总结 |
第六章 ANSYS/LS-DYNA分析舌簧阀冲击动态响应 |
6.1 ANSYS/LS-DYNA软件介绍 |
6.2 ANSYS/LS-DYNA分析流程 |
6.2.1 问题规划 |
6.2.2 前处理 |
6.2.3 求解过程 |
6.2.4 后处理 |
6.3 ANSYS/LS-DYNA计算结果分析 |
6.3.1 卷绕模型的模拟 |
6.3.2 阀片与升程限制器碰撞过程模拟 |
6.3.3 阀片与阀座碰撞过程模拟 |
6.3.4 模拟过程沙漏能的比较 |
6.4 总结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士期间发表学术论文 |
(9)地下水—海水复合热源热泵系统的运行策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 能源和环境现状 |
1.1.2 海水源热泵的研究现状 |
1.1.3 地下水源热泵的研究现状 |
1.1.4 复合热源热泵系统的国内外研究现状 |
1.2 课题的提出及研究意义 |
1.2.1 课题的提出 |
1.2.2 课题的研究意义 |
1.3 课题的研究内容 |
1.4 论文架构 |
第二章 水源热泵机组的数学模型及其实验验证 |
2.1 水源热泵机组各部件模型 |
2.1.1 压缩机模型 |
2.1.2 蒸发器模型 |
2.1.3 冷凝器模型 |
2.1.4 膨胀阀模型 |
2.2 物性参数模型 |
2.2.1 制冷剂物性参数模型 |
2.2.2 水的物性参数模型 |
2.3 模型的求解 |
2.4 热泵机组数学模型的实验验证 |
2.4.1 测试现场状况 |
2.4.2 测试内容 |
2.4.3 测试仪器 |
2.4.4 测试结果对比 |
2.5 本章小结 |
第三章 某地下水—海水复合热源热泵系统及其运行策略优化 |
3.1 某地下水—海水复合热源热泵系统 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 现有的能源资源条件 |
3.1.3 地下水—海水复合热源热泵系统的结构组成和工作原理 |
3.2 建筑物逐时负荷的模拟 |
3.2.1 建筑负荷模拟软件 |
3.2.2 建筑物逐时负荷模拟 |
3.2.3 本工程的系统介绍 |
3.3 系统全年运行策略优化的方法 |
3.3.1 优化运行目标函数的确定和控制变量的选择 |
3.3.2 正交试验设计方法 |
3.3.3 正交试验表的生成 |
3.4 基于正交试验表的运行策略优化的计算 |
3.4.1 计算结果 |
3.4.2 优化运行策略的选择 |
3.5 地下水源热泵系统热量平衡的分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 地下水—海水复合热源热泵系统经济性分析 |
4.1 费用年值分析 |
4.1.1 费用年值 |
4.1.2 全寿命周期成本 |
4.1.3 地下水—海水复合热源热泵系统费用年值计算 |
4.2 与其他常规冷热源系统方案的比较 |
4.2.1 与一体化直燃机方案的比较 |
4.2.2 与垂直埋管地源热泵方案的比较 |
4.2.3 与海水源热泵+燃气锅炉方案的比较 |
4.2.4 与 450 米地下水源热泵方案的比较 |
4.2.5 上述方案的经济性分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(10)水环多联式热泵空调系统运行特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
物理量名称及符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的与意义 |
1.2 WLHP 系统及其研究现状 |
1.2.1 WLHP 组成及原理 |
1.2.2 WLHP 系统特点 |
1.2.3 WLHP 发展现状 |
1.3 VRF 空调系统及其相关理论 |
1.3.1 系统组成及原理 |
1.3.2 VRF 系统特点 |
1.3.3 VRF 发展现状 |
1.4 制冷空调仿真技术现状 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 传统 ASVRF 问题分析及 WLVRF 系统描述 |
2.1 引言 |
2.2 ASVRF 问题分析 |
2.2.1 气候敏感性强 |
2.2.2 管长、高差受限 |
2.2.3 回油困难 |
2.2.4 制冷剂泄漏隐患大 |
2.2.5 室外机布置条件要求高 |
2.3 WLVRF 系统描述 |
2.3.1 WLVRF 系统组成及原理 |
2.3.2 WLVRF 应用形式 |
2.3.3 WLVRF 特性 |
2.4 本章小结 |
第3章 WLVRF 系统数学模型 |
3.1 引言 |
3.2 ASHP 模型 |
3.2.1 螺杆式压缩机模型 |
3.2.2 电子膨胀阀模型 |
3.2.3 蒸发器模型 |
3.2.4 冷凝器模型 |
3.2.5 模型求解 |
3.2.6 模型验证 |
3.3 VRF 模型 |
3.3.1 VRF 流体网络模型 |
3.3.2 系统部件模型 |
3.3.3 模型求解 |
3.3.4 模型验证 |
3.4 蓄热水罐模型 |
3.5 其它部件模型 |
3.6 建筑模型 |
3.7 本章小结 |
第4章 WLVRF 系统冬季运行工况分析 |
4.1 引言 |
4.2 ASHP 的低温运行特性 |
4.2.1 ASHP 的低温运行参数 |
4.2.2 ASHP 除霜频率的确定 |
4.3 WSVRF 制热工况分析 |
4.3.1 WSVRF 及 ASVRF 冬季工况比较 |
4.3.2 负荷分布对 VRF 性能的影响 |
4.4 WLVRF 冬季瞬时能效比的影响因素 |
4.4.1 不同冷、热负荷数的 IEE |
4.4.2 不同室外气温的 IEE |
4.4.3 不同环路水温的 IEE |
4.5 WLVRF 在不同城市的 SCOP 分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 WLVRF 优化方案研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于最佳经济平衡点的 ASHP 及辅助热源设计 |
5.2.1 ASHP 容量确定 |
5.2.2 ASHP 台数确定 |
5.2.3 辅助热源加热功率的确定 |
5.3 扩大水环路管径设计 |
5.4 水环路控制方案选择 |
5.5 方案优化对 WLVRF 系统冬季能效的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 WLVRF 与常用空调系统的经济性比较 |
6.1 引言 |
6.2 WLVRF 系统的经济性分析 |
6.2.1 WLVRF 系统的初投资 |
6.2.2 WLVRF 系统运行费 |
6.3 WLVRF 系统中 ASHP 的最佳经济平衡点温度分析 |
6.4 WLVRF 与常用空调方案的经济性比较 |
6.4.1 夏热冬暖地区 |
6.4.2 夏热冬冷地区 |
6.4.3 寒冷地区 |
6.4.4 严寒地区 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、应用数学模型寻求活塞式全封闭压缩机最佳工况点的研究(论文参考文献)
- [1]工业循环冷却水系统冷却塔与系统优化运行研究[D]. 陆霞. 扬州大学, 2018(01)
- [2]基于参数集总的中央空调系统调控策略优化及节能研究[D]. 凌善旭. 东南大学, 2017(04)
- [3]空调冷凝热回收过程的热力学优化与反演方法研究[D]. 苏欢. 湖南大学, 2017(07)
- [4]直膨式太阳能热泵热水器集热/蒸发器流道结构优化及系统运行特性分析[D]. 孙晓琳. 上海交通大学, 2016(03)
- [5]离心压缩机叶轮全寿命疲劳分析与安定性分析[D]. 王建男. 大连理工大学, 2016(03)
- [6]土壤源与冷却塔复合热泵系统耦合特性研究[D]. 李晓光. 中原工学院, 2016(02)
- [7]一体式气动夹具的优化设计与研究[D]. 杨飞飞. 合肥工业大学, 2015(07)
- [8]家用空调滚动转子压缩机舌簧阀工作特性研究[D]. 姜辉. 广西大学, 2013(03)
- [9]地下水—海水复合热源热泵系统的运行策略研究[D]. 李骏龙. 天津大学, 2012(08)
- [10]水环多联式热泵空调系统运行特性研究[D]. 孙婷婷. 哈尔滨工业大学, 2012(03)