Modellierung und Optimierung des Kältemittels des Eisspeicherverdampfers für eine direkte Eismaschine

Zhang Bowen ,  

Zhang Zhiqiang ,  

Zhao Hongxia ,  

Xin Gongming ,  

Cheng Yiguang ,  

Li Guangpeng ,  

摘要

Für den industrieellen Einsatz von direkten Eismaschinen gibt es nur wenige quantitative Studien. Es gibt Probleme wie unklare Regelungsmechanismen, unzureichende Wärmeübertragungskapazität und ungleichmäßige Eisbildung. Es wurde ein mathematisches Modell des Servicekältemittelseite des Eisspeicherverdampfers aufgebaut und mit MATLAB simuliert. Wir verglichen die experimentellen Daten mit den Simulationsergebnissen und analysierten die Variabilität der Wärmeübertragungs- und Strömungsparameter entlang des Strömungsprozesses und der Eisbildungszeit. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wärmübertragungsrate vor der Eisbildung etwa 30% höher ist als nach der Eisbildung, und es gibt deutliche Unterschiede im Kältemittelstrom; die Wärmeleistungsdichte sinkt um 40,9% nach dem Überhitzung, und die Reduzierung der Überhitzung kann den Wärmeaustausch signifikant verstärken und die Wärmeübertragung verbessern; die interkristallinen und kristallinen Wärmeübergangswiderstände machen jeweils 93,4% bzw. 91,7% des Gesamtwärmeübergangswiderstands vor der Überhitzung aus; bei der Optimierung des Wärmeübergangs sollte die Erhöhung des Wärmeübergangswiderstands auf der Wasserseite oder der Eisseite Priorität haben. Dieses Simulationsprogramm kann die Strömungsänderungen vorhersagen, die Überhitzungslänge simulieren und eine theoretische Grundlage und praktische Anleitung für das Design und den Betrieb der Eismaschinen bieten, was zur Verbesserung der Produktleistung und zur Beschleunigung des Eisbildungsvorgangs beiträgt.

关键词

direkte Eismaschine; Eisspeicherverdampfer; Kältemittel

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