船用变风量末端装置结构优化研究

摘要

船舶空调负荷变化很大，与传统的定风量空调系统相比，变风量空调系统具有节省系统能耗、减小装机量及节省船舶空间的优势。在变风量空调系统中，末端装置是非常重要的设备，能根据控制系统的调节来改变送风量，满足室内的热湿负荷和通风需求。对于压力无关型末端装置，风量实测值会影响控制系统的运行和稳定，风量实测值的精度直接关系到系统运行的稳定性和节能性。本文的意义在于优化设计出风道结构合理、出风均匀、风量测量准确性高的船用压力无关型变风量末端装置,为设计者提供参考和借鉴。
　　本文针对末端装置流场分布进行仿真模拟和试验测试，通过对比证明数值模拟结果的可靠性，为数值模拟边界条件的设置提供参考。对比研究末端装置采用角度式风阀和位移式风阀时载不同工况条件下的流场分布，发现末端装置采用位移式风阀时流场分布更加均匀，更有利于提高末端装置的风量测量精度。
　　本文针对末端装置的导流板角度进行优化模拟设计，通过对采用八种导流板角度的末端装置的数值模拟发现导流板角度为30°时流场分布均匀性最好。比较末端装置原始结构和优化结构的风量测量误差，以此探讨末端装置结构优化对提高风量测量准确性带来的效果，并通过优化风量传感器安装位置进一步提高风量测量准确性。最后针对末端装置出风不均匀的情况，采取增加出风管长度和加装均流板的方法对末端装置出风管进行优化模拟设计。
　　本文运用数值模拟对末端装置的风道结构、出风管以及风量传感器的安装位置进行了优化设计，使风量测量误差由原始结构的24％减小到优化结构的1.8%，解决了末端装置风量测量误差大和出风不均匀的问题，本文的结论可以为船用变风量末端装置的设计改造提供参考。

目录

声明

1 绪论

1.1 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风量传感器位置流场分布数值模拟及试验研究

2.1 变风量末端装置结构

2.2 风量传感器位置流场分布数值模拟

2.3风量传感器位置流场分布试验测试

2.4模拟与试验结果对比分析

2.5 本章小结

3风阀形式及导流板角度对风量传感器位置流场分布的影响

3.1 风阀形式对风量传感器位置流场分布的影响

3.2 导流板角度对风量传感器位置流场分布的影响

3.3本章小结

4 末端装置风量传感特性及出风均匀性优化研究

4.1 末端装置结构优化对风量传感特性的影响

4.2 末端装置风量传感器安装位置优化研究

4.3 末端装置出风均匀性优化研究

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 本文主要研究工作和结论

5.2工作展望

致谢

参考文献

附录1 在校期间发表的论文