湿膜加湿器加湿性能计算机仿真与实验研究.pdfVIP

山东忠筑，v擎习仕掌位论文 摘要 本文主要从理论分析、计算机模拟仿真和实验研究三个方面对湿膜加湿器的加湿性能 进行研究。湿膜加湿具有环保、节能、经济、洁净等优点。可广泛应用于程控机房、造纸 车间、电子生产车间、办公室等场所。湿膜加湿器可以单独使用也可以和空调系统有机结 合，其灵活的模块组合方式，能满足各种空调机组的加湿要求。但目前对湿膜加湿器加湿 性能的相关研究还较少见诸报道。 理论工作方面，通过对湿膜加湿与常见的加湿技术进行比较可以看出，湿膜加湿在环 、沁0 保、节能、经济、洁净等方面更具优势。在热质交换理论基础上，结合湿膜加湿器的加湿 原理，对发生在填料内部的热质交换过程，进行必要的简化，建立用于理论分析的数学模 型。从理论上对湿膜加湿器的结构特点、影响因素和传热传质过程进行了系统的研究，找 出了加湿效率与其影响因素之间的定量关系式，为提高加湿效率提供依据。通过理论分析 得到影响湿膜加湿器加湿性能的参数有：结构参数、淋水水温、空气进口温度、湿度、流 速等。这为湿膜加湿器的计算机仿真和实验研究提供了理论依据． 计算机模拟仿真方面，根据简化假设，湿膜加湿器的热质交换过程可以按二维问题处 理，对其加湿过程建立数学模型，并给出相应的边界条件，在求解微分方程组的过程中， 由于空气的温度、含湿量、水温之间是非线性关系，不能够直接求解，需用数值方法来求 解。利用有限差分法将控制方程离敬，并利用MATLAB软件编制数值模拟仿真程序，得 出了湿膜加湿器填料内部空气温度场、湿度场和水温度场分布，并分析各影响因素对其加 湿性能的影响规律。最后，使用VisualBasic编制湿膜加湿器仿真软件，利用该软件可以 求出在一定条件下湿膜加湿器的加湿效率以及出口的空气状态。 实验工作方面，由于填料中热质交换过程的复杂性，对湿膜加湿器的加湿性能所进行 的理论分析和研究，总是在许多假设前提下进行的。为了对湿膜加湿器的数学模型进行验 证，需要对湿膜加湿器进行现场实测，由于实验条件的限制，不能对所有影响因素进行实 测，实验主要分析进口空气参数、湿膜加湿器的厚度和风速对加湿性能的影响。通过对实 验结果进行整理和分析，验证了所建模型的正确性。 本课题在热质交换理论的基础上，进行合理假设，建立数学模型，进行计算机仿真， 得出各种影响因素对加湿效果的影响规律，最后通过实验验证模型的正确性。为生产厂家 和用户在设备选型和参数选择中，提供有价值的参考，并为以后继续开发新型、节能、环 保，高效加湿器奠定了基础。 关键词：湿膜加湿器加湿性能热质交换数值模拟计算机仿真实验研究 、 ，-‘ q Ⅱ 山●【爿口t，叫塾习E士掌位荫譬乞 主要符号说明表 填料的比面积，即单位体积所具有的接触面积 m2／m3 彳曰 当地大气压力 Pa ％ 湿空气的比热 kJ／(kg·鼢 ～ 水的比热 kJ／(kg·℃1 d 含湿量 k班gf竹 氐 饱和空气的含湿量 kl沾g干!^【 盔 空气处理前的含湿量 kg／