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除湿机除湿过程模拟与优化的研究

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 文章来源:未知 编辑:admin 时间:2019-09-22 10:59

除湿机除湿过程模拟与优化的研究
   随着社会不断进步,生活质量不断提高,人们对周围环境的要求也日益严格。空气的湿度对工业生产和日常生活都有十分重要的影响,在夏季空气湿度较大时,常常使用空调或除湿机来调节屋内的湿度。与空调相比,除湿机的除湿能力更强、调节范围更广、使用方式更加方便。在世界范围内,除湿机已经发展了一段时间,但在中国仍处于起步阶段。在能源十分宝贵的今天,提高除湿机除湿能力的同时消耗更少的能量是目前国内外科研工作者共同的目标。
本文的主要工作如下:
第一:分析说明除湿机的工作原理和内部构造:简单介绍流体仿真模拟软件Fluent,为后续数值模拟做准备。
第二:根据除湿机内蒸发器的特点,建立合适的模型和条件,利用Fluent对空气流经蒸发器时的冷凝换热过程进行三维数值模拟。对蒸发器内速度场、压力场、温度场和传热系数分析,结果表明:空气在蒸发器内冷凝时,肋片的平均传热系数介于几根肋管之间。对水蒸气体积分数进行模拟研究,认为蒸发器内的换热过程分布并不均匀,肋管迎风侧和肋管顶端风速较快导致温度较高,而肋管背风侧风速较慢,温度较低,因此在背风侧的凝结水要多于迎风侧。对不同肋片间距、温度和风速条件下的冷凝除湿过程进行模拟,认为肋片间距越大,除湿量越小;温度越低,除湿量越高,并且近似呈线性关系;不同风速下肋片和肋管的传热系数不同,风速越高传热系数越大,除湿量随着风速的增加先增大后减小。
第三:除湿机在正常工作时,制冷量和风速均维持不变,室内的湿度随着除湿的进行逐渐减小,通过模拟可以看出除湿量的多少和风速有关,本文通过计算除湿机的性能指标,比功率消耗Specific Power Consumption (SPC),得出存在一个最佳风量使除湿机的SPC最小,相对湿度和温度对SPC均有影响,相对湿度对SPC的影响大于温度。
第四:通过计算利用变频器控制风量为不同相对湿度下的最佳风量,计算变风量除湿后的能耗,并且与使用额定风量下除湿过程所消耗的电能进行对比,结果表明若使用变风量,除湿机在20~30℃之间可节约电能20%左右。

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