遠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作為其主推進裝置,然而在柴油燃燒產(chǎn)熱過程中,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的熱量不足二分之一,其余能量隨廢氣、廢水排出,可見對漁船動力裝置的余熱利用研究具有很大的價值。本文對傳統(tǒng)氨水吸收式制冷系統(tǒng)進行數(shù)學建模,通過改變初始參數(shù),討論其對整個制冷系統(tǒng)效率的影響,在不增加系統(tǒng)成本的前提下對系統(tǒng)參數(shù)進行優(yōu)化,尋求最優(yōu)參數(shù)使得系統(tǒng)制冷系數(shù)最高,提高漁船柴油機余熱利用效率。
　　首先以舒爾茨提出的基于對比態(tài)吉布斯函數(shù)的氨水溶液物性計算公式

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)的熱力學性質(zhì),并對漁船余熱氨水吸收式制冷系統(tǒng)設(shè)備進行了相關(guān)分析,通過應(yīng)用matlab軟件,對系統(tǒng)各狀態(tài)點參數(shù)進行編程計算,計算得到系統(tǒng)各狀態(tài)點參數(shù)、系統(tǒng)設(shè)備熱負荷、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為目標函數(shù),利用

3、遺傳算法對系統(tǒng)COP進行了優(yōu)化計算,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分別比原來提高了38.7％和30％,并計算了優(yōu)化后系統(tǒng)的保鮮貨物量。
　　由于熱力學第一定律只是從數(shù)量上說明能量轉(zhuǎn)化的守恒關(guān)系,能量損失大的元件未能體現(xiàn),然而Exergy表達了能量品質(zhì),理論上是任何系統(tǒng)與環(huán)境達到能量平衡時能轉(zhuǎn)化為有用功的那一部分能量,即最大可用功。所以本文又進一步分析了系統(tǒng)和各個元件的Exergy損失,并以Exergy效率