同程式空调水系统的实船设计应用-论文.pdf

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1、同程式空调水系统的实船设计应用由成良(中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)[摘要]分析了空调水系统阻力的特点和水力不平衡的原因，并对同程和异程两种空调水系统管路设计方式的优缺点进行了比较。结合某两型船舶的总体布局和空调区域特点，分别采用环形同程冷热媒水系统和开式同程冷却水系统，显著提高了系统水力稳定性，取得较好的空调效果。[关键词]同程；异程；船舶；空调水系统[中图分类号]U664．86[文献标志码]A[文章编号]1001—9855(2014)03—0056—05Practicaldesignandapplicationofwatersysteminreversereturnairc

2、onditioningwatersystemYOUCheng—liang(MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China)Abstract：ThisPaDeranalyzesthecharacteristicsofwaterresistanceandthereasonsofthehydraulicimbalanceinairconditioningsystem．andcomparestheadvantagesanddisadvantagesofpipelinedesignforthereversereturnanddirec

3、treturnairconditioningwatersystem．Consideredtheoveralllayoutandtheair．cOnditiOningareacharacteristicsofthetwoships，acircularreversereturnofthechilled(heat)watersystemandanopenreversereturnofthecoolingwatersystemhavebeenadoptedrespectively,whichobviouslyimprovethehydraulicstabilityofthesystemtogainth

4、ebetterairconditioningef_fect．Keywords：reversereturn；directreturn；ship；airconditioningwatersystem引F1水系统阻力中央空调水系统一般由主干管路和连接各末在没有摩擦力的理想状态下，根据能量守恒原端设备的分支管路组成。空调末端设备经常需要根则，流体在管道内流动时，流体的能量是不变的。据空调冷、热负荷的变化调节流量，而各水管支路然而自然界中，任何流体都具有粘性，管道会对流的流量间存在耦合，某个支路的流量改变将会导致体产生阻力。要使流体在管道内克服阻力向前运动，整个系统水量重新分配，其余各支路的水量也会改必

5、定要消耗能量。在实际情况下，流体在管道内的变。因此，根据工程实际情况选用合适的空调水系流动能量变化如图1所示。统形式不仅可以减少系统调试工作量，而且能提高流体在管道内从断面1至断面2的能量方程空调的舒适性¨。本文将结合具体工程案例探讨式为：同程式水系统在船舶空调中的应用。E=1++pgZl=P2++pgZ2+H(1)[收稿日期]2013-07—08-【修回日期]2013—12—20[作者简介]由成良(1966一)，男，研究员，主要从事船舶空调与制冷技术研究。力相差可达l0倍以上，由此给系统调试和系统正常运行带来极大的负面影响。2空调水系统分类同程式系统与异程式系统是空调水系统的两种基本形式E2

6、3o图2和图3是典型的异程式水系统与同程式水系统的示意图，图中共有6个带调节图1流体在管道内流动能量变化功能的末端设备。同程式系统流经各终端设备的水式中：E为单位体积流量流体具有的总能量，Pa；流程相等，而异程式系统则不等。尸，、尸，2为单位体积流量流体具有的压能，亦称静压，Pa；P为流体的密度，kg／m；1，、v为流体在断面上的平均流速，m／s；pvl2／2、pv22／2为单位体积流水量流体具有的动能，亦称动压，Pa；g为重力加速度，m／s；Zl、为单位体积流量流体具有的位能，Pa；Ⅳ为单位体积流量实际流体从断面l流向断面2时，为克服阻力而造成的能量损失。图2典型异程空调水系统管路阻力作为管

7、系阻力的一部分，包括管路的量调节装置摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力计算公式为：水he=A·．或=z(2)口式中：为长度为，(m)的直管段的摩擦阻力，Pa；调末端为流体与管内壁间的摩擦阻力系数，无因次量；设备d为管内径，m；P为流体的密度，kg／m；R为长图3典型同程空调水系统度为lm的直管段的摩擦阻力，简称比摩阻，Palm；同程空调水系统各末端环路的总长度相等，水v为流体在某断面上的平均流速，m／s