中央空调循环泵的节能及内部流场模拟

【摘要】： 在中央空调系统中,循环泵是夏季输送冷冻水,冬季输送热水至空调末端的装置。空调循环泵作为中央空调的动力系统,耗电量是相当大的。据统计,中央空调系统中循环泵的能耗占系统总能耗的18%左右。如何降低其能耗,是关系着国民经济发展的一项重大科研问题。本文详细地对中央空调系统的节能方案进行了论述,并着重对其循环泵的节能方案进行了研究。而要提高循环泵效率,扩大其工况范围以及提高其运行可靠性,就必须对泵内部流动进行深入的分析与研究。 本论文从流体动力学理论基础出发,对中央空调循环泵的运用和性能进行分析,优化设计与计算出泵的叶轮,利用软件UG和Gambit对中央空调循环泵全流道进行了三维建模和网格划分,并利用FLUENT软件对循环泵的吸入室,叶轮及压出室进行了模拟流动计算与分析,得到模拟分析的叶片、叶轮及泵体的速度分布图、压力分布图和绕流图;通过软件计算出的进口和出口压差及叶轮力矩,得到了循环泵在不同工况下的效率和效率曲线。分析得出优化后的循环泵的效率比原泵的效率提高了2.5%。 同时,这种CFD技术在泵水力设计中的应用可以比较准确地了解泵叶轮及通流部件内部的水流运动规律,依据三维紊流场的预测结果调整叶轮内的相关的几何参数,可以保证叶轮内良好的流态,提高叶轮在全运行区域内的性能。这在中央空调循环泵设计、制造、运行方面具有重要的价值,对整个中央空调系统的节能是具有十分重要的意义。 【关键词】：中央空调循环泵 CFD 流场分析 三维建模 性能预测
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU831.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 课题的来源及名称9
• 1.2 研究的背景、意义和目的9-13
• 1.3 国内外现状和发展趋势13-20
• 1.4 本文主要研究内容、途径及技术路线20-21
• 第二章 中央空调系统及循环泵的节能技术21-36
• 2.1 中央空调系统及其循环泵系统简介21-22
• 2.2 系统的节能运行方案22-28
• 2.3 空调、供热水系统泵的节能28-36
• 第三章 中央空调系统循环泵的理论及数值模拟36-59
• 3.1 中央空调系统循环泵的理论分析36-41
• 3.2 流动控制方程41-42
• 3.3 紊流模型42-43
• 3.4 数值计算方法43-45
• 3.5 CFD计算软件45-59
• 第四章 中央空调循环泵几何模型的建立及网格划分59-76
• 4.1 引言59
• 4.2 三维建模59-66
• 4.3 网格划分66-76
• 第五章 中央空调循环泵内流场计算及性能分析76-96
• 5.1 边界条件的确定76-77
• 5.2 计算工况点的选取77
• 5.3 FLUENT数值模拟77-82
• 5.4 循环泵流场计算结果及分析82-93
• 5.5 循环泵的性能预测分析93-96
• 第六章 总结与展望96-98
• 6.1 总结96
• 6.2 展望96-98
• 参考文献98-101
• 作者硕士期间发表的论文101-104
• 致谢104

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