1. grundvallar hitafræðileg lög í kæli
Fyrstu lögmál varmafræðinnar: orkusparnaður
Notkun í kæli:
Orkujafnvægi milli kerfisíhluta
Hit frásog jafngildir hita höfnun auk vinnuinntaks
Orkubreyting milli hitauppstreymis og vélrænna forms
Hagnýtar afleiðingar:
Útreikning á kröfum um vinnsluþjöppu
Að ákvarða getu kerfisins og skilvirkni
Orkubókhald allan hringrásina
Önnur lögmál varmafræðinnar: Entropy og hitaflutningsstefna
Notkun í kæli:
Hitastreymi náttúrulega frá heitu til köldum svæðum
Vinnuinntak sem þarf til að snúa við náttúrulegu hitastreymi
Takmörk á skilvirkni kerfisins og afköst
Hagnýtar afleiðingar:
Að ákvarða fræðilegan hámarks skilvirkni (COP)
Að skilja óafturkræf í raunverulegum kerfum
Hagræðing hitastigsmunur fyrir hitaflutning
2.. Varmafræðilegar hringrásir í kæli
Greining gufuþjöppunar
Hringrásarhlutir:
Isentropic samþjöppun(Þjöppu)
Tilvalin adiabatic þjöppun
Raunveruleg samþjöppun með tapi
Isobaric hita höfnun(Eimsvala)
Stöðug þrýstingshitaflutningur
Fasabreyting frá gufu í vökva
Isenthalpic stækkun(Stækkunartæki)
Stöðugt enthalpy ferli
Lækkun þrýstings og hitastigs
Isobaric hita frásog(Uppgufun)
Stöðug þrýstingur hita viðbót
Fasabreyting úr vökva í gufu
Árangursmælingar
Stuðull frammistöðu (COP):
Cop=óskað áhrif / vinnuinntak=q_evap / w_comp
Samanburður á Carnot skilvirkni:
Cop_carnot=t_evap / (t_cond - t_evap)
Önnur lögfræði:
η_ii=cop_actual / cop_carnot
3.. Eignarskýringar og forrit þeirra
Þrýstingur - Enthalpy (p - h) Skýringarmyndagreining
Lykilatriði:
Stöðugar hitastigslínur
Stöðugar óbreyttar línur
Fasaskipti svæði (mettunarferlar)
Ofhitunar- og undirkælingarsvæði
Hagnýt forrit:
Árangursmat kerfisins
Val og samanburður á kælimiðlum
Úrræðaleit og hagræðing
Greining á breytingu á hringrás
Hitastig - Entropy (T - s) skýringarmynd
Lykilatriði:
Svæði undir ferli táknar hitaflutning
Isentropic ferli birtast sem lóðréttar línur
Gagnlegt fyrir exergy greiningu
Forrit:
Auðkenning óafturkræf
Tækifæri um endurbætur á skilvirkni
Greining hitaskipta
4. Hitaflutningsreglur í kerfishlutum
Uppgufunarhitaflutningur
Stjórnunarjöfnur:
Q = U × A × ΔT_m
Tveir - fasa hitaflutningsstuðlar
Kjarna sjóðandi og convective sjóðandi
Hönnunarsjónarmið:
Hagræðing á yfirborði
Auka kælivökva
Árangur loft/vatnshlið
Þéttar hitaflutningur
Hitaflutningskerfi:
Desuperheating svæði
Þéttingarsvæði
Undirkælingarsvæði
Árangursþættir:
Fouling mótspyrna
Loft/vatnsrennslishraði
Fin skilvirkni
5. Varmafræðilegir eiginleikar kælimiðla
Gagnrýnnir eiginleikar áhrif
Gagnrýninn hitastig:Hámarks þéttingarhitastig
Gagnrýninn þrýstingur:Takmarkanir á þrýstingi kerfisins
Þrefaldur punktur:Lágt - Hitastigshömlur
Flutningseignir
Hitaleiðni:Hitaflutning skilvirkni
Seigja:Þrýstingsfallssjónarmið
Þéttleiki:Kerfisstærð og hleðslukröfur
Umhverfiseiginleikar
ODP (möguleiki á eyðingu ósons)
GWP (möguleiki á hlýnun jarðar)
Líftími andrúmsloftsins
6. Ítarleg hitafræðileg hugtök
Exergy greining
Notkun í kæli:
Að bera kennsl á óafturkræfar heimildir
Hluti - stigs skilvirkni mat
Hagræðingartækifæri kerfisins
Lykilbreytur:
Exergy eyðilegging í íhlutum
Önnur lögfræði skilvirkni
Hugsanleg greining á endurbótum
Multi - sviðskerfi
Hitafræðilegir kostir:
Minnkað þjöppuvinnu
Bætt hitastigssvörun
Auka skilvirkni kerfisins
Algengar stillingar:
Cascade Systems
Flash tankhagfræðingar
Multi - þjöppunarstig
7. Hagnýt forrit og hagræðing kerfisins
Hagræðing á hitastigslyfti
Lykilsambönd:
Lögga ∝ 1 / (t_cond - t_evap)
Lágmarks hagnýtur nálgunarhitastig
Orkusparnaður með minni lyftu
Hluti - hlaðið afköst
Varmafræðileg sjónarmið:
Afbrigði þjöppu skilvirkni
Niðurbrot hitaskipta
Stefnumótun kerfisins
Viðmiðunarviðmið kælimiðils
Hitafræðilegir eiginleikar:
Dulda hitastig
Þrýstingur - Hitastig samband
Flutningseignir
Umhverfisáhrif
8. Ný þróun og framtíðarþróun
Advanced Cycle stillingar
Ejector - byggð kerfi:Minnkað þjöppuvinnu
Aðsogsferill:Hitauppstreymi
Segulkæling:Solid - ástand kælingu
Sjálfbærni samþætting
Úrgangshitanotkun:Bætt heildar skilvirkni
Náttúruleg kælimiðill:Lítil umhverfisáhrif
Orku samþætting:Samsett upphitun og kælingu
Snjall kerfishagræðing
Raunverulegt - tímaflutningseftirlit
Aðlögunarstýringaraðferðir
Forspárviðhald reiknirit
Niðurstaða
Varmafræði veitir nauðsynlegan vísindalegan grunn til að skilja, hanna og hámarka kælikerfi. Notkun hitafræðilegra meginreglna gerir verkfræðingum kleift að ýta á mörk skilvirkni, áreiðanleika og sjálfbærni umhverfisins í kælitækni.
Þegar kælikerfi halda áfram að þróast er hitafræðileg greining mikilvæg fyrir að þróa nýja tækni, bæta núverandi kerfi og takast á við alþjóðlegar áskoranir sem tengjast orkunotkun og umhverfisáhrifum. Áframhaldandi samþætting háþróaðra hitafræðilegra meginreglna við nútíma stjórnunaráætlanir og ný kælimiðlar lofar áframhaldandi endurbótum á afköstum kerfisins og sjálfbærni.
