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Mathematical model of encapsulated ice storage
提要 给出了冰球式蓄冰罐蓄冷和取冷过程的化工论文 毕业论文数学模型。该模型考虑了载冷剂与冰球间的化工论文 毕业论文相互作用、冰球的相变换热特性以及蓄冰罐的热损失。编制了求解程序STAIT，利用该程序计算了8个不同的蓄冷和取冷工况。对比结果表
明，利用STAIT模拟的结果与实测结果非常接近。
关键词 冰球 冰蓄冷 数学模型 模拟
Abstract Presents a mathematical model describing the freezing and melting processes of the ice-storage container with encapsulated ice in spherical capsules and considering the interaction between glycol and the capsules, the heat exchange performance of the capsules and the heat loss of the ice-storage container. With a computer programme called STAIT developed to solve the model, simulates several cases including freezing and melting processes, and compares predicted results and experimental ones and shows a good fit of them.
Keywords encapsulated ice storage spherical capsule mathematical model simulation
1 引言
冰蓄冷空调系统是在空调负荷很低时制冷储存，而在新空调负荷高峰时化冰取冷，因而可以全部或部分转移制冷设备的运行时间，从而缩小供电网络的峰从电力负荷差。因此，冰蓄冷空调系统在美国、日本、澳大利亚等国家发展非常迅速，已广泛使用十几年之久。
冰蓄冷空调系统由蓄冰设备和空调系统组成。根据ARI《蓄冷设备热性能指南》，蓄冰设备可分为冰盘管、冰球、冰片滑落、冰晶等几种形式[1]。其中应用最广泛的是冰盘管和冰球 [2] 。
近年来许多学者对冰盘管式蓄冰设备进行了研究[3]，生产厂家也开发出许多系列的冰盘管产品。但由于冰盘管管道较细，流动阻力较大，技术要求较高，目前国内还没有一家生产冰盘管的厂家。而冰球式蓄冰设备由于结构简单，已成为蓄冰系统的一个重要发展方向[2]。
由于密封球体内的结冰和融冰过程是一个伴随着相变的导热与自然对流换热的复杂过程，掠过冰球的载冷剂的流动和换热过程也很复杂，因此目前很难看到有关冰球蓄冷和取冷方面的文章和厂家资料。国内较早研究冰球特性的是清华大学的赵庆珠教授，她在1994年发表两篇关于单个冰球蓄冰和融冰过程的文章[4，5]。而实际的冰球蓄冰设备是将许多冰球堆集在一个圆形断面蓄冰罐中，因此了解蓄冰罐的蓄冰和融冰特性对冰球式蓄冰罐的生产、设计和使用具有重要的意义。
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