表面式换热器试验台计算机测控系统研究

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1、硕士学位论文表面式换热器试验台计算机测控系统研究陈永攀哈尔滨工业大学2006年03月国内图书分类号：TU832.29国际图书分类号：628.8工学硕士学位论文表面式换热器试验台计算机测控系统研究硕士研究生：陈永攀导师：高甫生教授副导师：张吉礼教授申请学位：工学硕士学科、专业：供热、供燃气、通风及空调工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2006年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU832.29U.D.C:628.8DissertationfortheMaster

2、DegreeofEngineeringSTUDYONCOMPUTERMONITORINGANDCONTROLOFFINNED-TUBEHEAT-EXCHANGERTEST-BOARDCandidate:ChenYongpan Supervisor:Prof.GaoFusheng AssistantSupervisor:Prof.ZhangJili AcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Heating,GasSupplying,

3、Ventilating&Air-ConditioningEngnieeringAffiliation:SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringDateofDefence:March,2006Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要表面式换热器是空调系统的核心部件，其性能指标直接影响着空调系统 的效果和费用，因此如何提高表面式换热器的性能是一个非常重要的问题。 由于表面

4、式换热器的换热过程及空气和水的流动过程非常复杂，到目前为止 通过数值模拟方法对其进行研究，不可能把影响传热和动力损耗等诸多因素 考虑周全，因此实践中多采用试验的方法对表面式换热器的性能进行研究。 为了在试验过程中得到准确可靠的试验数据，必须具备完整可靠的试验 设备和试验方法。目前多数的试验系统虽然能够达到试验目的，但是未对试 验台配置自动测量与控制模块，仅依靠手动调节和人工读取数据，存在手段 落后、效率低、速度慢、工作繁琐，系统误差较大等缺点，限制了对表面式 换热器性能的更深层次的研究。本课题主

5、要工作就是在原有试验台的基础上 增加自动测量与控制系统，提高试验的自动化程度与可靠性，使用更高精度 的仪表提高测量精度，避免人为读数误差。首先，对表面式换热器水侧换热量与空气侧换热量进行误差分析，初步 按照等作用误差原则分配各测试量的部分误差，再考虑各测试量测试的难易 程度与仪表价格等因素，最终确定各测试量的允许误差并根据分析结果选择 合适精度的测试仪表。其次，搭建了表面式换热器自动测量与控制硬件系统，设计了测量控制软件HEMEASURE，该软件能实现参数自动测量，查询历史数据、将数据 导出到E

6、XCEL表格供进一步分析、生成不同工况报表、打开历史报表等功 能。其中控制子系统采用以作用模糊子集为推理方法的模糊控制器控制换热 器进口水温与空气温度。最后，对表面式换热器进行静态热工性能试验，并拟合出表面式换热器 的传热系数、空气侧阻力、水侧阻力的经验公式，给表面式换热器的实际应 用提供了依据。关键词表面式换热器；误差分析；热工性能；试验；自动测量控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThefinned-tubeheat-exchangerisonemainobjectfor

7、savingenergyinairconditioningsystem,whoseperformancesaffecttheeffectandexpenses.Thenit’sanimportantproblemtoimprovetheperformancesofaheat-exchanger.It’sverycomplextosimulatetheprocessofheat-exchanger,sinceit’simpossibletotakeintoaccountallthefactorsw

8、hichaffectheattransferanddynamicalwastage.Thus,testisalwaysadoptedtoresearchtheperformancesofafinned-tubeheat-exchanger.Inordertogetexactandcredibledata,thetest-boardmustpossessdependableequipmentsandmethods.Theforepassedtest-boardscouldreachthepurpo