陈列柜热液除霜系统的实验研究与模拟分析

摘要

随着社会经济的发展，陈列柜在超市商场中的应用越来越广泛，陈列柜消耗的电能占了整个超市耗电的2/3左右，其中用于陈列柜蒸发盘管的除霜能量又占了超市制冷系统的大部分。因此，针对陈列柜蒸发器除霜方面的研究显的日益重要。
　　 本文在目前陈列柜研究现状的基础上，设计了一种基于双蒸发器的陈列柜热液除霜系统。其原理是把原有蒸发器平均分为两个并联的蒸发器系统，在正常运行工况下，两个蒸发器并联工作，同时承担冷负荷。在除霜工况下，通过阀门切换，使两个蒸发器处于串联状态，此时，系统把冷凝器中高压、中温的制冷剂送入第一个蒸发器中除霜，第二个蒸发器仍然在承担冷负荷；当第一个蒸发器除霜完毕，通过阀门切换，系统把冷凝器中高压、中温的制冷剂送入第二个蒸发器中除霜，第一个蒸发器回到制冷工况，开始承担冷负荷；当第二个蒸发器除霜完毕时，通过阀门切换，使两个蒸发器回到并联状态，进入正常运行工况。因此，陈列柜热液除霜系统可以实现不停机除霜、不间断制冷的需求。
　　 设计、建立了陈列柜热液除霜系统的实验台，并对实验台的各个测量系统进行了介绍。以实验台为基础，进行了陈列柜热液除霜系统的实验研究，验证了陈列柜热液除霜系统的可行性。确定了合适的除霜周期，并对除霜过程进行了详细的分析。由实验结果可知，该系统在除霜工况下，蒸发压力、冷凝压力均有所降低，提高了陈列柜制冷系统在除霜工况下的性能系数。同时，由于除霜蒸发器在除霜时，也吸收了部分热量进入陈列柜柜内，造成了陈列柜风道出口处温度分布不均的问题，使陈列柜柜内温度有所升高，但仍在可接受范围之内。
　　 采用fluent软件模拟了除霜工况下，陈列柜风道冷热两股空气温差达到最大的混合情况，通过模拟值与实测值的对比分析，验证了本文建立的数值模型的正确性，为以后进一步改善陈列柜风道内冷热空气混合不充分的不利工况提供了依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 前言

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2.1 陈列柜简介

1.2.2 陈列柜的制冷系统

1.2.3 陈列柜研究现状

1.2.4 陈列柜关于结霜除霜问题的研究

1.2.5 陈列柜风幕的数值模拟和优化

1.3 课题的提出

1.4 本课题的研究内容及意义

2 热液除霜原理

2.1 制冷装置常用除霜方法介绍

2.2 常用除霜控制的介绍

2.3 陈列柜的常用节能途径

2.4 陈列柜热液除霜原理

2.4.1普通陈列柜制冷系统

2.4.2陈列柜热液除霜制冷系统

2.5 本章小结

3.陈列柜热液除霜系统实验台的建立

3.1. 实验台的选择

3.2. 实验系统

3.3. 实验测试系统

3.3.1. 温度测量

3.3.2. 压力测量

3.3.3. 风速测量

3.3.4. 结霜量测量

3.4. 系统调试

3.4.1. 抽真空

3.4.2. 检漏

3.4.3. 充液

3.4.4. 系统的调试

3.5. 本章小结

4.陈列柜热液除霜系统实验研究

4.1. 实验目的

4.2. 实验方案

4.3. 陈列柜热液除霜系统实验

4.3.1 实验数据处理方法

4.3.2 除霜周期的确定

4.3.3 陈列柜热液除霜系统的实验

4.3.4 除霜过程分析

4.4. 本章小结

5 陈列柜风道CFD数值模拟

5.1 CFD数值模拟软件简介

5.2 CFD模型基本假设

5.3 CFD数值模拟

5.3.1控制方程

5.3.2. 数值计算

5.3.3. 模拟计算结果与分析

6结论与展望

参考文献

在学期间发表的论文

致 谢