刮片式冰漿制取系統的分析與實驗研究

阿瓦伊vs累体育:刮片式冰漿制取系統的分析與實驗研究

作者:師大云端圖書館 時間:2019-05-24 分類:碩士論文 喜歡:2974
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体育彩票七位数17174 www.wivca.icu 【摘要】動態冰漿是一種由水、冰晶粒子以及冰點調節劑(乙醇、氯化鈉、乙二醇等)組成的固液兩相混合溶液,它具有良好的流動性和巨大的相變潛熱,可以作為一種優良的蓄冷介質,適用于大規模和高密度的冷量儲存及輸送,被廣泛應用于集中供冷、建筑空調、食品冷藏和工業冷卻等領域,以及一些潛在的應用:消防滅火、礦井冷卻及用于人體器官的快速冷卻。目前冰漿的制取方式主要有壁面刮削法、過冷水法、流化床法、真空法和直接接觸法。鑒于實驗條件,本文在分析了以上幾種制冰方式優缺點的基礎上,選用系統穩定性更高的壁面刮削式制冰裝置,實驗對象為氯化鈉溶液。本文分析了水的特性以及冰晶的生長過程,在確定本文選用的刮削式制冰裝置基礎上,重點分析了壁面成核的機理,并對相變吉布斯自由能推導計算,得出冰晶的生長是依靠過冷度來促進的,參考氯堿手冊上的氯化鈉溶液的物性參數,利用gambit軟件對蒸發器進行幾何建模以及邊界網格劃分,隨后導入Fluent軟件中,利用Solidification&Melting模型對氯化鈉溶液的降溫凝固過程進行數值模擬計算,獲得氯化鈉溶液在降溫凝固過程中的溫度由壁面逐漸向管中央變化,溫度梯度分布均勻;出現相界面分離的時間隨著濃度的增大而增大。通過對系統進行選型計算,搭建刮片式冰漿制取實驗裝置。冰漿發生器中設計的刮片為聚四氟板,左右對稱分布在發生器的內壁上,依靠中心動力軸,帶動刮片刮削發生器壁面的冰晶。建立一套數據采集系統,對實驗過程中壓縮機的吸排氣溫度壓力;節流閥前后的溫度壓力;發生器中氯化鈉溶液的進出口溫度以及流量,冷卻水的進出口溫度及流量進行實時監控并記錄。本文對不同濃度氯化鈉溶液的降溫過程進行實驗研究,得出不同濃度氯化鈉溶液的冰點比氯堿手冊上的值偏大,其中5%時偏差最大(1.2℃);氯化鈉溶液的潛熱隨著濃度的增大而減小,超過5%時變化潛熱下降更為明顯;系統的能效系數在實驗過程中先增大后減小,穩定后保持在0.6左右。
【作者】饒志明;
【導師】劉圣春;
【作者基本信息】天津商業大學,制冷及低溫工程,2013,碩士
【關鍵詞】冰漿;氯化鈉;刮片式;相變潛熱;

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