快速冷却柜系统的工程模型与分析

摘要

为了冷却饮料时节约电能和满足不同人群的不同消费习惯,本文提出了一种快速冷却系统的工程模型,以期在短时间内对指定的饮料进行冷却,避免长时间集中冷藏大量饮料对电能的浪费.本文首先在完成一种喷淋悬摆快速冷却技术工程模型的基础上,对模型进行了理论分析和设计.在完成了工程模型的理论分析和设计后,建立了模型的实物实验平台,利用该实验平台进行了相关物理量的实验测量,并对实验结果进行了分析:同时利用PHOENICS工程计算软件,对喷淋冷却进行了简单的数值模拟计算分析,其分析、实验结果表明该快速冷却系统的工程模型简洁实用,在今后的类似设计中具有参考价值,同时数值分析和实验测量结果也表明本文提出的快速冷却柜系统是快速、节能、高效的,在当今全国大范围缺电和能源紧张的条件下有着较广泛的实用价值.另外对模型实例进行了简要的可行性和经济性分析,结果表明也是可行和经济节能的.所以综上所述,本文提出的工程模型具有快速、高效、节能的特点,在今后的类似研究中具有借鉴意义.

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第一章绪论

1.1小型制冷设备的发展概况

1.2快速冷却柜设计思想的提出

1.3快速冷却柜的基本构思

1.4本论文的主要内容

第二章快速冷却柜系统方案的提出

2.1快速冷却柜的系统方案

2.2快速冷却柜设计的基本参数

2.2.1快速冷却柜的制冷量

2.2.2冷凝温度和蒸发温度的确定

2.2.3制冷剂的选取

2.2.4过热度过冷度的确定

2.2.5制冷系统的理论压—焓图

第三章快速冷却柜的设计和设备选型

3.1制冷系统的设计和设备选型

3.1.1制冷压缩机的设计选型

3.1.2冷凝器的设计

3.1.3蒸发器的设计

3.1.4制冷辅助设备的设计选型

3.2喷淋系统的设备选型

3.2.1喷淋系统微型水泵的选型

3.2.2喷淋系统喷嘴的选型

3.2.3喷淋系统微型减速电机的选型

第四章快速冷却柜的喷淋冷却试验研究

4.1试验目的

4.2试验方案及装置

4.3试验测试仪器及测试框图

4.4监控和数据采集系统

4.4.1测试软件

4.4.2测试硬件

4.5试验步骤

4.6试验结果分析

4.6.1易拉罐无悬摆状态下的试验结果分析

4.6.2易拉罐有悬摆状态下的试验结果分析

4.7快速冷却柜的简单经济性分析

4.8本章小结

第五章易拉罐内部温度场的数值模拟

5.1易拉罐换热情况分析

5.2计算模型的建立

5.2.1数值计算的基本假设

5.2.2控制方程

5.2.3边界条件

5.3 PHOENICS软件简介

5.4计算所用模型和网格

5.5计算结果和分析

5.5.1监测点的温度分布

5.5.2 T=100S时的结果和分析

5.5.3 T=200S时的结果和分析

5.5.4 T=300S时的结果和分析

5.6本章小结

第六章结论和展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

研究生期间发表的论文

参考文献

附 录