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随着经济发展水平以及人民生活水平质量的提高,人们对空气品质的要求也随之提高。用来调节室内空气品质的空调设备的需求量也逐年增加。由此带来的能耗量大以及能源浪费的问题也不容忽视。为了响应国家节能减排的号召,必须重视能源耗量过大和能源浪费的问题。既然空调设备在人们生活中已然必不可少,那么,我们能做的就是在现有的基础上进行设备优化,尽可能的降低能耗。本课题主要运用流体力学仿真和试验相结合的方法,对风机盘管机组热工性能测试系统进行优化设计,以提高风机盘管的质量,最终达到降低能耗的目的。本课题的研究内容与结论主要如下:(1)风机盘管机组检测试验室的设计与搭建。主要包括风系统的设计、水系统的设计、空气预处理机组的设计、风量测量装置的设计、冷热源的设计等。本课题的重心在空气热计量的优化设计方面,对于风机盘管测试系统的设计在本文中做了简单的介绍。本课题设计的测试系统大部分技术指标、技术参数是按照国标给定的参数和指标设计的。(2)取样器管内气体均匀度的优化设计——管内空气混合器的设计。试验小室的空气均匀度直接与湿球温度的测量精度相关。文丘里管分为收缩段、喉口、渐扩段,文丘里管不仅仅可以作为节流装置,在一定意义上,可以起到混合流体的作用。本课题以文丘里原理为基础,设计了一款新型管内空气混合器。辅助设计手段是Solidworks、CFD、Fluent。根据流体力学仿真结果证明,混合效果最佳的管内空气混合管的尺寸为:L1/L3为15mm,d1/d3为4.7mm。(3)湿球温度测量的优化设计——湿球温度计自动加湿装置的设计。湿球温度的测量精度直接影响了空气焓值的测量精度。本课题基于51单片机设计了一款小型智能自动加湿装置,当湿度传感器传递的湿度信号低于设定值——80%时,水泵启动,装置开始为湿球温度计自动加湿,直到湿度传感器传递出的湿度信号大于99%时,水泵停止供水。此自动加湿装置的设计,一方面提高了试验精度,一方面避免了频繁加水的麻烦。(4)试验小室空气均匀度的优化设计——送风孔板的研究与设计。由于送风孔板开孔较多,计算细节过多,在进行数值模拟分析时,超过了一般计算机的容量,导致流体力学仿真工作费时费力。本文对相似型理论进行深入研究并提出了相似模型律的研究方法,解决了这个难题。由于本文研究流体属于稳压不可压缩流体,重力起主要作用,所以本课题选用的是弗诺得相似模型。在此研究方法基础上,通过CFD、Fluent方法对不同孔径的孔板进行流体力学仿真,通过仿真结果可以发现,当孔直径为12mm时,试验小室的气流组织较均匀。基于本课题搭建的实验测试台本课题进行了热工性能测试试验,通过实验结果可知,本课题进行的空气热计量的优化设计在很大程度上提高了试验精度,具有较大实用价值。