太阳能—空气源热泵双热源密集型烤房供热通风系统研究

【摘要】：烤烟是烟叶生产中的重要环节,每年进行大量的烤烟工作,特别是在烟叶收获的季节。在现有的烟叶烘烤的方法中,大多都是使用化石燃料,燃料使用量大及价格的提升,造成烘烤成本高,而且环境污染、工作量大。新型的烟叶烘烤技术的研究开发,是当前烟叶烘烤技术发展的迫切要求。 本文提出利用太阳能-空气源热泵双热源供热系统对鲜烟叶进行烘烤的技术思路,以实现节能、环保、高效的烟叶烘烤处理过程,主要内容如下： (1)基于烟叶烘烤节能环保的需求,结合气候环境及太阳能辐射资源条件,提出了一种新型的太阳能-空气源热泵双热源供热系统烘烤烟叶的新工艺,比较分析了各种流程的特点和使用条件,确定了合适的具体系统构成和运行模式。 (2)依据设计原理,搭建了一套太阳能-空气源热泵双热源供热系统的示范装置试验台,实验结果表明,典型天气情况,系统运行稳定,热泵COP达到5.0左右,太阳能的集热效率可达50%左右。(3)对烤房内的温度场及气流分布进行数值模拟。在不同送风量,不同送风口位置及不同送风面积的条件下,对烤房内的温度场及气流分布进行模拟计算,并对计算结果进行分析比较,得出合理的送风量,建议现有烤房可以对送风口进行适当改变,以提高烟叶烘烤质量。此数值模拟的计算结果为烤房通风系统的设计提供参考依据。 【关键词】：太阳能 空气源热泵 烟叶烘烤 热力性能 数值模拟
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU83
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 课题研究背景与意义8-10
• 1.2 密集型烤房的发展与应用10-12
• 1.2.1 国外密集型烤房的发展与应用10-11
• 1.2.2 国内密集型烤房的发展与应用11-12
• 1.3 太阳能干燥与热泵干燥的国内外发展及研究现状12-15
• 1.3.1 太阳能干燥的国内外发展及研究现状12
• 1.3.2 热泵干燥的国内外发展及研究现状12-14
• 1.3.3 太阳能-热泵干燥的国内外发展及研究现状14-15
• 1.4 对以往工作的总结15
• 1.5 本文拟开展的主要研究工作15-16
• 第二章 太阳能-空气源热泵双热源密集型烤房供热通风系统的构成及运行模式的研究16-22
• 2.1 太阳能干燥技术与热泵干燥技术的原理16-18
• 2.1.1 太阳能干燥技术的原理16-17
• 2.1.2 热泵干燥技术的原理17-18
• 2.2 太阳能-空气源热泵双热源密集型烤房供热通风系统18-22
• 2.2.1 系统的构成18-20
• 2.2.2 系统的工作原理20-21
• 2.2.3 系统的运行模式研究21-22
• 第三章 太阳能-空气源热泵双热源密集型烤房供热系统设计与构建22-29
• 3.1 太阳能-空气源热泵双热源供热系统试验样机设计22-26
• 3.1.1 太阳能供热系统22-23
• 3.1.2 空气源热泵供热系统23-25
• 3.1.3 送风系统25-26
• 3.2 太阳能-空气源热泵双热源供热系统试验样机的数据采集26-29
• 3.2.1 数据采集系统构成26-27
• 3.2.2 数据采集点的布置及采集方法27-29
• 第四章 太阳能-空气源热泵双热源密集型烤房供热系统实验研究29-42
• 4.1 供热系统的热力性能测试方法及所需测试参数29-30
• 4.1.1 供热系统热力性能测试方法29
• 4.1.2 所需测试参数29-30
• 4.2 太阳能-空气源热泵双热源供热系统的热力性能分析30-41
• 4.2.1 供热系统的性能参数30-31
• 4.2.2 太阳能供热系统运行模式下系统的热力性能分析31-35
• 4.2.3 热泵供热系统运行模式下系统的热力性能分析35-38
• 4.2.4 太阳能-空气源热泵双热源供热系统的热力性能分析38-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第五章 密集型烤房内温度及气流分布的数值模拟42-68
• 5.1 计算模型42-46
• 5.1.1 研究对象42-44
• 5.1.2 控制方程44-45
• 5.1.3 边界条件45-46
• 5.2 网格划分及数值求解方法46
• 5.3 数值计算及分析46-67
• 5.3.1 不同送风量下密集烤房内的温度及气流分布46-54
• 5.3.2 不同送风口位置下密集烤房内的温度及气流分布54-60
• 5.3.3 不同送风口面积下密集烤房内的温度及气流分布60-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-71
• 6.1 总结68-69
• 6.2 展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 附录A: 攻读学位期间发表的学术论文及其它75

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