闭式空调水系统动态特性数值模拟及实验研究

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1、分类号学号M201270998学校代码10487密级硕士学位论文闭式空调水系统动态特性数值模拟及实验研究学位申请人：江振兴学科专业：制冷及低温工程指导教师：谢军龙副教授答辩日期：2015年5月16日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringNumericalSimulationandExperimentalStudyonHydraulicDynamicCharacteristicsofClosedAirConditionerWaterSystemCan

2、didate:JiangZhenxingMajor:Refrigeration&CryogenicsSupervisor:Prof.XieJunlongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：

3、年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要闭式冷媒水管网是中央空调系统重要组成部分，各末端支路流量与设计值的偏差将直接影响人生活环境的热舒适性，对系统运行稳定性和末端支路之

4、间的相互干扰性研究具有重要的意义，另外优秀的管网设计和合理的末端控制将减少许多能耗。离心泵的启停及阀门开度变化瞬态管网内压力波动大，将关系到系统的安全。本文分别从异程动力集中最不利支路定压差系统、异程动力分散最不利支路定压差系统、同程最不利支路定压差三种系统，分别探讨系统的稳定性及节能的潜力，异程动力分散和同程相对异程动力集中在系统一侧时，最不利支路位置是否改变，指出找出最不利支路方法。将系统分为满负荷、部分负荷、小负荷三个工作工况，数值模拟出每个工况的水力失调度，讨论每个工况下最不利支路定压差控制相对传统的节流时能耗对比和对末端水力稳定性的作用。闭式水系统离心泵的启停，分别模拟不同的水

5、泵启动时间、水泵额定转速、末端阻力，得出这三个因素对离心泵启动冲击扬程的影响，从理论上分析产生冲击扬程的原因；讨论三台离心泵并联时，错开时间启动与同时启动管网瞬态压力及瞬态扬程比较，可知道错开启动可降低泵入口出现负压的风险；球阀开度变化且关阀耗时一定，看进出口压力瞬态值变化，阀门开度减小越多，入口峰值压力越大，出口谷值越小，且与关阀稳定后差值越大。离心泵启停实验，定压装置分别采用开式膨胀水箱和隔膜式气压罐时，比较系统稳定压力所需要的时间；采用变频器控制水泵启动和停止时间，监测水泵进出口压力，实时得出离心水泵以不同方式启停时，瞬态扬程随时间变化关系。干管球阀快速关闭及开启实验，采集球阀进出

6、口瞬态压力变化情况，得出球阀进口和出口瞬态压力变化趋势。闭式水系统双定压点实验，探讨双定压点实验与单定压点时管网内压力分布区别，以及双定压点对系统运行的稳定性影响。上述实验为实际工程中离心泵合理启停方式方法，能为降低管网超压和出现负压风险提供参考。关键词：离心泵动态特性水力稳定性节能定压点I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTClosedcoolingwaterpipenetworkisanimportantpartofthecentralairconditioningsystem,thedeviationbetweeneachterminalbranchflowanddesignv

7、aluewilldirectlyaffectthelivingenvironmentofpeople'sthermalcomfort.Itismeaningfultostudyontheoperationstabilityandtheinteractionofeachbranchofthesystem.Moreover,excellentpipelinedesignandreasonablebranchcontrolwillbele