СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ОБЗОРНО-ПОСТАНОВОЧНАЯ ЧАСТЬ
1.1. Энергетические и экологические проблемы и новые
требования к холодильным системам
1.2. Роль испарительных методов охлаждения в
холодильных и кондиционирующих системах
1.2.1. Современные требования к параметрам комфортности
воздуха в системах кондиционирования
1.2.2. Прямое испарительное охлаждение
1.2.3. Непрямое испарительное охлаждение
1.2.4. Существующие результаты теоретического и
практического характера
1.3. Перспективы интегрирования естественных и искусственных
методов генерации холода.
1.3.1. Испарительно-парокомпрессионные охладители на
основе схемы ПИО/ХМ
1.3.2. Испарительно-парокомпрессионные охладители на
основе схемы НИО/ХМ
1.4. Выводы по
разделу и постановка основных задач исследования
1.4.1. Выводы.
1.4.2. Задачи работы
РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА НОВЫХ СХЕМНЫХ РЕШЕНИЙ
И ТЕПЛОМАСООБМЕННОЙ АППАРАТУРЫ ДЛЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СИСТЕМ
2.1. Испарительные охладители. Аппараты прямого
и непрямого контактирования газа и жидкости. Разработка
новых схемных решений
2.2. Тепломасcообменная аппаратура для испарительных охладителей.
2.2.1. Тепломассообменные аппараты пленочного типа,
достоинства и проблемы.
2.2.1.1. Требования к тепломассообменной аппаратуре для
испарительных охладителей
2.2.2.2. Особенности оформления насадочной части
испарительных охладителей
2.2.2.3. Перспективы использования полимерных материалов
в конструкции пленочных ТМА; рекомендации по
конструированию пленочных охладителей испарительного типа
2.2.2.4. Рекомендации по конструированию пленочных
охладителей испарительного типа
2.3. Комбинированные испарительно-парокомпрессионные охладители. Разработка новых схемных решений.
2.4. Выводы по материалам второго
раздела.
РАЗДЕЛ 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ
ИЗУЧЕНИЕ ОХЛАДИТЕЛЕЙ ИСПАРИТЕЛЬНОГО И ИСПАРИТЕЛЬНО-ПАРОКОМПРЕССИОННОГО ТИПА
Часть первая. Теоретическое и экспериментальное изучение
испарительных охладителей непрямого типа.
3.1. Экспериментальное изучение пленочных течений по
поверхности ТМА.
3.1.1. Состояние вопроса в области изучения пленочных течений
3.1.2. Экспериментальное изучение пленочных течений по
поверхности полимерных листов с регулярной шероховатостью .
3.2. Теоретические основы процессов в испарительных охладителях
3.2.1. Процессы совместного тепломассообмена в
испарительных охладителях.
3.2.2. Пределы испарительного охлаждения в испарительных
охладителях
3.3. Экспериментальное изучение характеристик испарительных
охладителей на основе НИО. .
3.3.1. Экспериментальное оборудование, методика
и программа исследований.
3.3.2. Анализ полученных теоретических и
экспериментальных результатов изучения характеристик
испарительных охладителей на основе НИО.
Часть вторая. Теоретическое и экспериментальное изучение
испарительно-парокомпрессионных охладителей.
3.4. Основы теоретического анализа и принципы расчета
охладителей комбинированного типа на основе НИО и ХМ
3.5. Экспериментальное исследование процессов в
охладителях комбинированного типа на основе НИО и ХМ.
3.5.1. Оборудование и методика. .
3.5.2. Анализ результатов экспериментальных исследований комбинированных испарительно-парокомпрессионных
охладителей на основе ПИО/ХМ и НИО/ХМ
3.6. Выводы по
разделу.
ГЛАВА 4. ИНЖЕНЕРНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
4.1. Разработка альтернативных холодильных и кондиционирующих систем (АСКВ) на основе испарительных охладителей. Анализ возможностей с
точки зрения обеспечения комфортных параметров воздуха.
4.1.1. Компоновочные решения и конструктивное оформление БКВ
на основе НИО.
4.1.2. Методика инженерного расчёта БКВ.
4.1.3. Технико-экономические характеристики аппаратов
кондиционирования воздуха БКВ на основе испарительного
охладителя непрямого типа.
4.1.4. Анализ возможностей с точки зрения обеспечения
комфортных параметров воздуха
4.2. Разработка комбинированных холодильных и кондиционирующих
систем (альтернативных СКВ) на основе
испарительно-парокомпрессионных охладителей.
4.3. Экологическая оценка новых разработок на основе метода LCA
(Life Cycle Assessment, полного жизненного цикла)
4.3.1. Разработка концепции и методологии "Полный
жизненный цикл - Life Cycle Assessment", как метода
анализа новых решений и выбора перспективных направлений
развития альтернативных систем
4.3.2. Экологический анализ альтернативных систем
охлаждения и кондиционирования воздуха на основе
испарительно-парокомпрессионных охладителей.
4.3.2.1. Стадия производства сравниваемых СКВ.
4.3.2.2. Стадия эксплуатации сравниваемых систем
4.3.2.3. Стадия утилизации СКВ
4.3.2.3. Экологическое воздействие за полный жизненный цикл.
4.4. Выводы по
разделу
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
х - влагосодержание воздуха, кг / кг;
Н - высота насадки, м;
L - длина насадки, м;
B - ширина насадки, м;
b - расстояние между листами, м;
d - диаметр, м;
k - коэффициент теплопередачи, Вт /(м град);
р - период (шаг) регулярной шероховатости, м ;
е - высота выступов шероховатости, м;
Р, Е - период (шаг) и высота основного гофрирования, м;
k = p / e - относительный период РШ;
V - скорость течения, м / с;
с - удельная теплоёмкость, Дж / (кг град);
g - удельный массовый расход, кг/(м с); ускорение свободного падения м/с;
Gm - массовый расход, кг / час;
Gv - объёмный расход, м / час;
а - коэффициент температуропроводности, м / с;
q - плотность теплового потока, Вт / м; плотность орошения, кг / (м с );
t - температура, С;
?t - перепад температуры, С;
p" - парциальное давление насыщенного пара, Па;
D - коэффициент молекулярной диффузии, м / с;
r - теплота парообразования, Дж / кг;
N - мощность, Вт;
? - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м град); амплитуда волны, м;
?р - коэффициент массоотдачи, с/м;
?ж - толщина жидкостной пленки, м;
? - коэффициент гидравлического сопротивления;
? - плотность, кг / м;
? - кинематическая вязкость, м / с;
? - длина волны, м;
? - относительная влажность, %;
? - коэффициент полезного действия;
dэк - эквивалентный диаметр, м;
hN = - формула Нуссельта вычисления толщины плёнки жидкости;
Reг = - число Рейнольдса для газа; Nu = - число Нуссельта;
Sh = - число Шервуда; Dp = .
ИНДЕКСЫ
г - газ; ж - жидкость; т - турбулентный; в - вспомогательный поток; о - основной поток; п - полный поток; м - температура воздуха по мокрому термометру; р -температура точки росы; эк - эквивалентный; эф - эффективный; вх - вход; вых - выход.
СОКРАЩЕНИЯ
СКВ - система кондиционирования воздуха; АСКВ, АХС - альтернативные системы кондиционирования воздуха и охлаждения; КИО - комбинированный испарительный охладитель; ПИО, НИО - испарительный охладитель прямого и непрямого (косвенного) типов, Р - регенеративный тип охладителя, или теплообменника); ХМ - холодильная машина (И - испаритель; КД - конденсатор); ГРД - градирня; ТМА - тепломассообменный аппарат; РШ - регулярная шероховатость; РН - регулярная насадка; Т/О - теплообменник; LCA - методология "полный жизненный цикл" изделия или процесса; ПЖЦ - полный жизненный цикл.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность