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近年来,随着国民经济的发展,中央空调系统的拥有量越来越大,其电力耗费占建筑总能耗的40%以上。在制冷空调领域,蓄冷空调技术是解决电网峰谷差的有效措施之一。在目前的蓄冷空调系统中应用较多的是冰蓄冷空调。冰蓄冷系统在制冰的过程中都是制冷剂或载冷剂通过换热盘管与水间接接触进行换热,换热盘管的存在不但使蓄冷器的结构复杂,成本增加,而且在换热的过程中引起附加热阻。在使用载冷剂的系统中,要经过两次间接换热才能实现制冰过程,整个系统的换热效率大大降低。此外,冰蓄冷机组的蒸发温度低,导致制冷系数与常规空调工况相比大为减小。由于制冰工况和空调工况变化较大,将现有的常规空调系统改造为冰蓄冷空调系统难度较大。因此,提高蓄冷系统中的换热效率和研究适合常规空调工况的相变材料具有重要的意义。本文将直接接触式换热技术应用到常规空调工况中。选用有机材料石蜡为蓄冷剂,水为载冷剂,使两者在蓄冷器内直接接触换热进行蓄冷。主要研究工作和研究成果如下:(1)建立蓄冷介质液滴凝固和融化的模型,研究了初始化温度对蓄冷介质液滴凝固和融化过程的影响,及液滴内部相界面的移动规律、温度分布、液相比例的变化情况。结果表明,温度对液滴凝固和融化所用时间有较大影响。(2)针对蓄冷器的结构特点和多相流的传热特性,建立了蓄冷器的模型,对蓄释冷过程进行模拟,研究了蓄冷剂进口温度与流量、载冷剂进口温度与流量的变化对蓄冷特性影响以及载冷剂的进口温度与流量、蓄冷器内部初始温度对释冷特性的影响。模拟结果表明:蓄冷时,蓄冷器的蓄冷量与蓄冷剂的温度和流量成正比;与载冷剂的进口温度成反比,与载冷剂的流量成正比。释冷时,释冷量与载冷剂进口温度成正比,与蓄冷器的初始温度成反比。(3)建立小型可视化直接接触式蓄冷实验装置,对直接接触式蓄冷器的蓄冷和释冷性能进行实验研究。研究了载冷剂喷口直径、载冷剂的进口温度和流量对蓄冷器性能的影响,并将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明,模拟结果和实验结果存在一定的误差,但总体趋势比较吻合。本文模拟和实验所得的结论对提高空调系统的换热效率及直接接触式换热技术在蓄冷空调中的应用具有一定的指导作用。