遠(yuǎn)洋漁船余熱制冷系統(tǒng)仿真優(yōu)化.pdf

1、大部分漁船選用柴油機(jī)作為其主推進(jìn)裝置,然而在柴油燃燒產(chǎn)熱過(guò)程中,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱量不足二分之一,其余能量隨廢氣、廢水排出,可見(jiàn)對(duì)漁船動(dòng)力裝置的余熱利用研究具有很大的價(jià)值。本文對(duì)傳統(tǒng)氨水吸收式制冷系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過(guò)改變初始參數(shù),討論其對(duì)整個(gè)制冷系統(tǒng)效率的影響,在不增加系統(tǒng)成本的前提下對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,尋求最優(yōu)參數(shù)使得系統(tǒng)制冷系數(shù)最高,提高漁船柴油機(jī)余熱利用效率。
　　首先以舒爾茨提出的基于對(duì)比態(tài)吉布斯函數(shù)的氨水溶液物性計(jì)算公式

2、為基礎(chǔ),利用了舒爾茨氨水溶液飽和氣相、飽和液相的狀態(tài)方程,分析了氨-水工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì),并對(duì)漁船余熱氨水吸收式制冷系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了相關(guān)分析,通過(guò)應(yīng)用matlab軟件,對(duì)系統(tǒng)各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行編程計(jì)算,計(jì)算得到系統(tǒng)各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、系統(tǒng)設(shè)備熱負(fù)荷、系統(tǒng)物料平衡結(jié)果。
　　其次分析了熱源溫度、冷卻水溫度、蒸發(fā)溫度對(duì)氨水吸收式制冷系統(tǒng)循環(huán)倍率、發(fā)生器濃溶液焓值、發(fā)生器熱負(fù)荷、系統(tǒng)性能系數(shù)的影響,并在這基礎(chǔ)上,以系統(tǒng)制冷效率COP為目標(biāo)函數(shù),利用

3、遺傳算法對(duì)系統(tǒng)COP進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算,其中討論分析兩種參數(shù)優(yōu)化變量情況。結(jié)果表明優(yōu)化后的COP分別比原來(lái)提高了38.7％和30％,并計(jì)算了優(yōu)化后系統(tǒng)的保鮮貨物量。
　　由于熱力學(xué)第一定律只是從數(shù)量上說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化的守恒關(guān)系,能量損失大的元件未能體現(xiàn),然而Exergy表達(dá)了能量品質(zhì),理論上是任何系統(tǒng)與環(huán)境達(dá)到能量平衡時(shí)能轉(zhuǎn)化為有用功的那一部分能量,即最大可用功。所以本文又進(jìn)一步分析了系統(tǒng)和各個(gè)元件的Exergy損失,并以Exergy效率