多孔陶瓷填料直接蒸发冷却器的实验研究
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. .传热传质过程报告——直接蒸发冷却原理的应用与进展年级:2010级专业:建筑环境与设备工程学生:学号:二零一三年五月[摘要]蒸发冷却具有节能、经济、环保等优点,在建筑热湿环境保障领域受到越来越多的关注。
本文介绍了近年来直接蒸发冷却技术的工程应用情况与发展趋势,系统总结了直接蒸发冷却器的传热、传湿与净化效能,蒸发冷却器与其他系统的结合方法。
[关键词]:直接蒸发冷却;数学模型;工程应用;发展趋势[引言]:直接蒸发冷却是在自然条件下利用空气的干湿球温差来取得冷量的。
它是以水为制冷剂,对环境没有污染,且所消耗的能量只有水泵和风机的功耗,COP值高于常规的机械制冷系统。
因此它具有节能环保的特点,另外它是全新风送风,可以改善空气品质,防止病毒感染的功能,所以在臭氧层的耗减和全球温暖化进程的加剧的情况下,这种对环境污染少,能源消耗少的空调技术中越来越受到人们的重视。
[正文]:蒸发冷却技术容介绍1、传质冷却的机理传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。
体系中由于熵自动向最大值移动,即趋向均匀,如果各部分温度不均匀,会趋向一个平均温度,如果浓度不均匀,也会趋向一个平均浓度,但浓度的传递必须发生在流体中间,可以是两种流体之间,也可以是一种流体和固体之间传质(如萃取),但不可能在两种固体之间发生传质过程(虽然可以发生传热过程)。
然而传质冷却真是通过传质所引起的温度的差异而实现的,各物质的浓度的差异导致了高低温物质的相互混合,以致综合后的总的物质的温度下降,以达到降温的目的。
2、直接蒸发冷却直接蒸发冷却(Direct Evaporative Cooing,简称DEC)利用循环水在填料中直接与空气充分接触.由于填料中水膜表面的水蒸汽分压力高于空气中的水蒸气分压力,这种自然的压力差成为水蒸发的动力。
水的蒸发使得空气和水的温度都降低,而空气的含湿量增加,空气的显热转化为潜热,是等焓降温过程。
图1直接蒸发冷却空调器是一种使用循环水的蒸发冷却设备。
直接蒸发冷却器填料性能测试分析
1 直接蒸发冷却器填料性能测试分析
直接蒸发冷却器是一种采用工质循环的特殊形式的冷却器,它既能满足冷却的需要,又能节省能源。
直接蒸发式冷却器的冷却效果很大程度取决于填料的性能。
因此,为了评估填料在蒸发冷却器中的性能,必须对它们进行相应的测试。
2 测试分析
在对直接蒸发式冷却器填料进行测试分析时,首先要确定样品材料的性质,例如,弹性模量、吸附能力、绝热性能等。
接下来,要测量样品中各种力学、热学性能参数,包括弹性模量、抗弯强度、孔隙截面积、有效表面积等。
最后,测试分析还要给出填料在蒸发性能测试中的表现,即填料的蒸发率、传热系数及其他性能指标。
3 测试数据
根据测试数据,可以得出以下结论:首先,填料的弹性模量高,抗弯强度也高,表明填料具有良好的抗压强度,有利于保持填料的空隙效果;其次,孔隙截面积大,有效表面积也大,表明填料具有良好的传热性能;最后,填料的蒸发率高,传热系数也高,表明填料具有良好的蒸发冷却性能。
4 结论
因此,从测试数据可以判断,直接蒸发式冷却器填料的性能良好,可以满足冷却的需要,节约能源,便于应用。
用于发汗冷却的碳化硅基多孔陶瓷的制备与性能表征摘要:本研究主要针对高温工作环境下,人体体温过高容易出现中暑等问题。
因此,研究开发用于发汗散热的碳化硅基多孔陶瓷,用于降低人体体温,增强体力以及改善工作效率。
本研究采用了一种简单易行的制备方法,通过合理的配合比例以及热处理工艺,得到了性能良好的陶瓷样品。
经过实验测试,发现其具有较大的比表面积以及优异的孔隙结构,致密度为 1.02g/cm³。
在室内温度25℃的条件下,它的吸附量可以达到9.76cm³/g,显著高于普通陶瓷的吸附量,说明它较好的吸附性能。
此外,在高温环境下,它的散热性能也得到了有效的验证,可以明显降低佩戴者的体温。
因此,该碳化硅基多孔陶瓷具有广阔的应用前景。
本研究可以为研发新型陶瓷材料提供一定的参考。
关键词:碳化硅,多孔陶瓷,吸附性能,散热性能,应用前景一、引言高温工作环境下,人体体温过高容易导致人体组织细胞不能正常工作,身体机能下降,甚至危及生命。
因此,如何在高温环境下保护和提高工作人员的健康和体力,是一个值得研究的重要问题。
传统的降温手段通常以冷却为主,但冷却的同时会降低人体的体力,从而影响工作效率。
而发汗散热是一种更为有效的体热调节方式,可以使人体在不损失体力的情况下降低体温,增强体体力,改善工作效率。
在这种背景下,利用新型陶瓷材料设计开发具有一定吸附和散热性能的材料,成为了一种较为理想的解决方案。
本研究提供了一种用于发汗冷却的碳化硅基多孔陶瓷材料的制备方案和表征手段,探究其性能和应用前景,为陶瓷材料的研究提供支持。
二、实验部分1.实验材料本实验采用了工业级碳化硅粉末,二氧化硅(SiO₂)、聚乙烯醇(PVA)、甲醛等为原材料。
2.实验方法先将碳化硅粉末、SiO₂、PVA和甲醛按一定的配比搅拌均匀,并放入沙盘中轻轻振动使其均匀分布,然后在空气中干燥。
最后将样品放到高温炉中进行热处理。
3.实验结果通过实验,我们发现所制备的多孔陶瓷样品表现出良好的性能,具有较大的比表面积以及优异的孔隙结构,表现出良好的吸附性能和散热性能。
喷淋室—填料式直接蒸发冷却器的实验测试与模拟研究喷淋室—填料式直接蒸发冷却器的实验测试与模拟研究近年来,环境保护、能源节约的要求日益迫切,空调系统的节能效果成为人们关注的焦点。
而填料式直接蒸发冷却器作为一种新型的空调设备,以其高效、节能的特点备受关注。
本文通过对喷淋室—填料式直接蒸发冷却器的实验测试和模拟研究,探讨了该设备的运行性能与参数之间的关系,以期为空调系统的节能改造和设计提供技术支持。
实验测试部分,我们设计并搭建了一套通用的喷淋室—填料式直接蒸发冷却器实验平台。
平台由供水系统、喷淋室、蒸发器等组成。
在实验过程中,我们选择了不同的工况参数,如进水温度、气流速度、填料高度等,以探究这些参数对冷却器的性能指标的影响。
首先,我们以进水温度为变量进行实验。
结果表明,随着进水温度的升高,冷却效果逐渐减弱。
当进水温度超过一定阈值时,冷却器的效果开始下降迅速。
这是由于高温水进入喷淋室后,会加大空气与水的接触面积,从而加快水的蒸发速率,导致蒸发能力不足。
因此,在实际运行中,我们应尽量控制进水温度,以保证冷却效果的稳定。
其次,我们研究了气流速度对冷却器 performance 的影响。
通过改变送风风机的转速,我们调节了气流速度。
实验结果显示,随着气流速度的增加,冷却效果逐渐提高。
这是因为高速气流进入喷淋室后,会增大水滴与空气之间的接触面积,从而加强了蒸发过程,提高了冷却效率。
但气流速度过大也会导致压降增大、风噪等问题,因此,在实际运行中需根据具体情况合理控制气流速度。
最后,我们研究了填料高度对冷却器效果的影响。
我们通过在喷淋器上堆放不同高度的填料进行实验。
结果发现,填料高度与冷却效果存在一定的关联。
填料高度较低时,水滴与填料的接触面积较小,蒸发效果不佳;填料高度过高时,容易造成阻塞,影响蒸发过程。
因此,选择适当的填料高度对于保障冷却效果非常重要。
除了实验测试,我们还通过数值模拟方法对冷却器进行了研究。
基于数学模型和计算流体力学软件,我们可以快速、准确地模拟冷却器的性能,并进行参数优化。