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1、回热式蒸发冷却器内部热湿工况研究 报告人:徐鹏 单 位:北京建筑大学 关于蒸发冷却器内部热湿工况研究 缘起 2015-2017 中英国家国际科技合作项目“露点空气冷却器能效提升关键技术与制造工艺的研究”关注 1.蒸发冷却器性能的提升高效热湿交换 2.紧凑小型化结构优化,模块化 3.新材料的应用 性能提升,结构改进 4.制造工艺一体封装成型,提质增效 实验研究 1.湿通道内空气饱和度的实验测试 瑞士Sensirion传感器:电容式湿度传感元件和标准热电偶温度传感元件,利用I2C通讯协议进行通讯传输。湿度检测精度2%,温度检测精度0.4。2.实验结果 不同测试条件下实验数据与误差带 3.实验结论(
2、1)湿通道内,空气饱和度提升迅速。常规工况下,40cm湿通道长度可满足二次空气由入口状态蒸发至饱和状态。(2)湿通道空气温度受蒸发吸热蒸发吸热和邻壁换热邻壁换热的耦合影响,呈现先降低后升高的趋势。(3)湿通道空气温湿度分布规律受风速风速影响较明显。风速0.5m/s,10cm位置上相对湿度已达到95.7%。风速3m/s,潜热传热为主的行程大幅增加,在40cm位置处,相对湿度增加至97.5%,二次空气温度在到达最低21.1后温度升至出口处25.1。(4)回热式蒸发冷却效果受环境空气相对湿度影响较大。对不同气候环境下使用的回热式蒸发冷却器宜做适用性分析,使其在高效蒸发段充分进行潜热换热,而在近饱和区
3、的充分利用温差进行显热显热交换交换。可将相对湿度达到95%视为潜热传热过程向显热传热过程转变的节点。模拟研究 建模 求解仿真 实验验证 结果讨论 干通道一次风速2m/s;一/二次空气质量比0.44 标准条件(干球温度37.8,湿球温度21.1)(1)高效蒸发段很短。能否取消水泵,利用材料芯吸性能自汲水?(2)低效蒸发段是否考虑改善显热换热?结果讨论 标准条件(干球温度37.8,湿球温度21.1)干通道一次风速2m/s;一/二次空气质量比0.44(1)高效蒸发段很短。能否取消水泵,利用材料芯吸性能自汲水?(2)低效蒸发段是否考虑改善显热换热?标准条件(干球温度37.8,湿球温度21.1);一/二
4、次空气质量比0.44;干通道一次风速0.53 m/s 问题探讨 1.蒸发冷却器性能的提升高效热湿交换 2.紧凑小型化结构优化,模块化 3.新材料的应用 性能提升,结构改进 4.制造工艺一体封装成型,提质增效 部分制冷 部分加湿 问题探讨 1.蒸发冷却器性能的提升高效热湿交换 2.紧凑小型化结构优化,模块化 3.新材料的应用 性能提升,结构改进 4.制造工艺一体封装成型,提质增效 聚丙烯腈(PAN)/二氧化硅(SiO2)碱处理亲水改性:表面具有微纳米级粗糙结构和亲水性基团 水解聚丙烯腈(HPAN)纤维膜 超亲水性可驱动液体快速传导 泰勒锥 静电纺丝机 问题探讨 1.蒸发冷却器性能的提升高效热湿交换 2.紧凑小型化结构优化,模块化 3.新材料的应用 性能提升,结构改进 4.制造工艺一体封装成型,提质增效 3D打印 一体成型 取消隔板 感谢聆听 请 各 位 同 行 批 评 指 正