工业空调能效测量装置的研制

摘要

对工业空调的能效实施监控无论对用户、空调生产企业乃至我国资源友好型社会的建立都有着十分重要的意义。本文的研究背景是现场施工条件下对工业空调能效进行快捷测量的需求。传统的能效测量大都需要分隔为室内侧和室外侧的试验室，虽然精度很高但是投资过大且耗时过长。本文应用焓差法的概念，通过对空调的送风参数、回风参数、功率及风量等参数的测量，来确定空调制冷量和能效比。其中，本课题应用的风量测量方法不同于现今大部分的测量方法，这也正是本研究工作的创新点。
　　最主流的风量测量方法是间接测量法，即测量通过管道截面的速度和面积，再做乘积计算。由于管道截面的风速分布并不均匀，故采用多点测量求平均值法。但是此法测点过多，操作耗时过长，一般只适用于标准试验，不适用于在现场进行风量测量。本文首先借助自行设计和优化的集风罩将风口处的风汇集并使之在罩体终端截面呈一定规律的分布，应用Matlab拟合出一定风量范围内风速和半径的关系表达式，总结出罩体终端截面的风量关于中心点风速的方程。应用VB编辑可视化操作界面用于将用户输入的参数等返回能效比值。其中，送回风口焓值需要根据影响湿空气性质的四个参数间的相互关系进行计算。
　　本文对集风罩的设计主要采用CFD数值计算方法，该法可以最大限度地节省设计成本，根据初始方案的计算结果进行合理的猜想继而对其进行改进，最后得到满足条件的方案。同时本文结合实验验证仿真结果的可靠性，以及最终能效测量装置的可行性。

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1 绪论

1.1 空调系统能效监测的重要性

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究方法

1.4 本课题研究的主要内容

1.5 本章小结

2 计算流体力学的基本理论

2.1 计算流体力学发展概述

2.2 流体动力学的基本原理和控制方程

2.3 计算域离散化方法

2.4 CFD数值分析过程

2.5 本章小结

3 方案的数值模拟

3.1 方案的设计与建模

3.2 模型的网格划分

3.3 流场求解

3.4 不同回风量情况下的数值模拟结果

3.5 实验验证

3.6 本章小结

4 可视化操作界面的开发

4.1 Matlab曲线拟合

4.2 曲线拟合过程

4.3 焓差法能效测量

4.4 可视化操作界面的程序开发

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 课题研究工作总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢