Luận văn Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ và lưu lượng đến quá trình bay hơi kênh micro dùng môi chất Co2 (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ và lưu lượng đến quá trình bay hơi kênh micro dùng môi chất Co2 (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CHÂU VĂN KẾT ĐOÀN NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ LƯU LƯỢNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BAY HƠI KÊNH MICRO DÙNG MÔI CHẤT Co2 NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT - 60520115 S K C0 0 5 1 3 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2017
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CHÂU VĂN KẾT ĐOÀN NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ LƢU LƢỢNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BAY HƠI KÊNH MICRO DÙNG MÔI CHẤT CO2 NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT MÃ SỐ: 60520115 Hồ Chí Minh, tháng 04/2017
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CHÂU VĂN KẾT ĐOÀN NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ LƢU LƢỢNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BAY HƠI KÊNH MICRO DÙNG MÔI CHẤT CO2 NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT - 60520115 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG NCS. NGUYỄN TRỌNG HIẾU Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2017
4. %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ӻ 'jQKFKRJLҧQJYLrQSKҧQELӋQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ 1JKLrQFӭXVӵҧQKKѭӣQJFӫDQKLӋWÿӝYjOѭXOѭӧQJÿӃQTXiWUuQKED\KѫL NrQK0LFURGQJP{LFKҩW&2 7rQWiFJLҧ &+Æ89Ă1.ӂ7Ĉ2¬1 MSHV: 1521004 Ngành: .ӻWKXұW1KLӋW Khóa: 2015-2016 Ĉӏnh Kѭӟng: ӬQJGөQJ +ӑYjWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ 3*676+RjQJ$Q4XӕF &ѫTXDQF{QJWiF ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ 0908197416 ,é.,ӂ11+Ұ1;e7 9ӅKuQKWKӭF NӃWFҩXOXұQYăQ +uQKWKӭFYjNӃWFҩXFӫDOXұQYăQSKKӧS 9ӅQӝLGXQJ 2.1. Nh̵n xét v͉–ÀŠŠ‘ƒŠб…ǡ”Ù”‰ǡЛ…ŠŽЛ…ǡŠï……Š‹Ъ––”‘‰OX̵QYăQ /XұQYăQÿѭӧFWUuQKEj\U}UjQJFyNKRDKӑF 2.2. Nh̵š±–¯žŠ‰‹ž˜‹Ю…•у†о‰Š‘Ц…–”À…Š†РЪ–“—М…пƒ‰рк‹Šž……ׯ“—‹¯аŠ Š‹ЮŠŠ…пƒ’Šž’Ž—С–•лŠф—–”À–—Ю &yWUtFKGүQFiFQJKLrQFӭOLrQTXDQ 2.3. Nh̵š±–˜Ыͭc tiêu nghiên cͱu, ph˱˯ng pháp nghiên cͱu s͵ dͭng trong LVTN 1JKLrQFӭXPi\OҥQKVӱGөQJ&22ÿӇWKD\WKӃP{LFKҩWOҥQKWUX\ӅQWKӕQJQKҵPEҧRYӋP{LWUѭӡQJOjKӃW VӭFFҫQWKLӃW 2.4. Nh̵n xét T͝ng quan cͯƒ¯͉ tài 7әQJTXDQFyWuPKLӇXYӅWuQKKuQKQJKLrQFӭXWURQJYjQJRjLQѭӟFU}UjQJ 2.5. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ n͡‹†—‰Ƭ…ŠН–Žрн‰…пƒ ĈmVӱGөQJÿѭӧFSKҫQPӅPP{SKzQJÿmWKӵFKLӋQÿѭӧFP{KuQKWKtQJKLӋP 2.6. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ kh̫£‰ͱng dͭ‰ǡ‰‹ž–”а–Šх…–‹Э…ͯƒ¯͉ tài +ѭӟQJQJKLrQFӭXFyNKҧQăQJӭQJGөQJ 2.7. Lu̵˜£…О…ŠЯŠ•уƒǡ„е•—‰Šф‰з‹†—‰‰¿ȋ–Š‹͇t sót và t͛n t̩i): 'LӋQWtFKWUX\ӅQQKLӋWFӫDWKLӃWEӏ" II. CÁC VҨ0ӄ CҪN LÀM RÕ &iFFkXK͗LFͯDJL̫QJYLrQSK̫QEL͏Q &ѫVӣÿӇFKӑQNtFKWKѭӟFFӫDP{KuQKWKtQJKLӋP" 7UuQKEj\FiFKÿRÿӝNK{FӫDKѫLWURQJWKtQJKLӋP"
5. Ǥ0  TT 0өFÿiQKJLi ĈiQKJLi ĈҥW Không ÿҥW 1 7tQKNKRDKӑFU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃWWURQJOXұQYăQ x 2 ĈiQKJLiYLӋFVӱGөQJKRһFWUtFKGүQNӃWTXҧ1&FӫDQJѭӡLNKiFFyÿ~QJTXL x ÿӏQKKLӋQKjQKFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 3 0өFWLrXQJKLrQFӭXSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJ/971 x 4 7әQJTXDQFӫDÿӅWjL x 5 ĈiQKJLiYӅQӝLGXQJ FKҩWOѭӧQJFӫD/971 x 6 ĈiQKJLiYӅNKҧQăQJӭQJGөQJJLiWUӏWKӵFWLӉQFӫDÿӅWjL x 0žŠ†Н—…Š±‘ȋšȌ˜‘؏—г0žŠ‰‹ž Ǥϸϯ *L̫QJYLrQSK̫QEL͏QJKLU}êNL͇Q³7iQWKjQKOX̵QYăQ” hay “.K{QJWiQWKjQKOX̵QYăQ”) ĈӗQJêFKREҧRYӋ 73+&0QJj\WKiQJQăP 1JѭӡLQKұQ[pW .ê JKLU}KӑWrQ 3*676+RjQJ$Q4XӕF
6. %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ӻ 'jQKFKRJLҧQJYLrQSKҧQELӋQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ 1JKLrQFӭXVӵҧQKKѭӣQJFӫDQKLӋWÿӝYjOѭXOѭӧQJÿӃQTXiWUuQKED\KѫL NrQK0LFURGQJP{LFKҩW&2 7rQWiFJLҧ &+Æ89Ă1.ӂ7Ĉ2¬1 MSHV: 1521004 Ngành: .ӻWKXұW1KLӋW Khóa: 2015-2016 Ĉӏnh Kѭӟng: ӬQJGөQJ +ӑYjWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ 761JX\ӉQ7KӃ%ҧR &ѫTXDQF{QJWiF 9LӋQ3KiWWULӇQ1ăQJOѭӧQJ%ӅQYӳQJ,6(' ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ 0906331133 ,é.,ӂ11+Ұ1;e7 9ӅKuQKWKӭF NӃWFҩXOXұQYăQ /XұQYăQGj\67WUDQJWURQJÿySKҫQFKtQKFKLӃP58WUDQJYjSKҫQSKөOөF9WUDQJÿѭӧFFKLDWKjQK5 FKѭѫQJ&KѭѫQJ1WiFJLҧWәQJTXDQYӅWuQKKuQKQJKLrQFӭXWURQJYjQJRjLQѭӟFYӅVӱGөQJP{LFKҩW&22 WURQJKӋWKӕQJOҥQKFNJQJQKѭWKLӃWEӏWUX\ӅQQKLӋWORҥL0LFURWӯÿyWiFJLҧÿѭDUDOêGRYjQӝLGXQJFKӑQÿӅ WjL/971&KѭѫQJ2WiFJLҧWUuQKEj\OêWKX\ӃWYӅ&22FNJQJQKѭOêWKX\ӃWFKXQJYӅWUX\ӅQQKLӋW&KѭѫQJ 3WiFJLҧWUuQKEj\YӅWKLӃWNӃP{KuQKWKtQJKLӋPFNJQJQKѭP{SKӓQJVӕYӟLSKҫQPӅP&2062/ 0XOWLSK\VLFV&KѭѫQJ4WiFJLҧWUuQKEj\YjWKҧROXұQNӃWTXҧP{SKӓQJVӕÿҥWÿѭӧF&KѭѫQJ5OjNӃWOXұQ YjNLӃQQJKӏ 1KuQFKXQJKuQKWKӭFYjNӃWFҩXOXұQYăQOjKӧSOê 9ӅQӝLGXQJ 2.1. Nh̵n xét v͉–ÀŠŠ‘ƒŠб…ǡ”Ù”‰ǡЛ…ŠŽЛ…ǡŠï……Š‹Ъ––”‘‰OX̵QYăQ 1KѭQyLӣWUrQWӯSKҫQQJKLrQFӭXWәQJTXDQFiFF{QJWUuQKQJKLrQFӭXWURQJYjQJRjLQѭӟFWiFJLҧÿmÿѭD UDÿӝQJOӵFQJKLrQFӭXÿӕLWѭӧQJYjSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭX7ѭѫQJWӵWӯFѫVӣOêWKX\ӃWWURQJ&KѭѫQJ WiFJLҧWKLӃWNӃWP{KuQKWKtQJKLӋPFNJQJQKѭP{SKӓQJVӕWURQJ&KѭѫQJWUuQKEj\NӃWTXҧÿҥWÿѭӧFYj WKҧROXұQWURQJ&KѭѫQJFXӕLFQJOjNӃWOXұQ1KѭYұ\OXұQYăQPDQJWtQKORJLFPҥFKOҥFYjNKRDKӑF 2.2. Nh̵š±–¯žŠ‰‹ž˜‹Ю…•у†о‰Š‘Ц…–”À…Š†РЪ–“—М…пƒ‰рк‹Šž……ׯ“—‹¯аŠ Š‹ЮŠŠ…пƒ’Šž’Ž—С–•лŠф—–”À–—Ю 1JRjL&KѭѫQJ1SKҫQQJKLrQFӭXWәQJTXDQWiFJLjFyJKLWUtFKGүQ7/7.FzQFiF&KѭѫQJFzQOҥLÿһFELӋW Oj&KѭѫQJ2 và 3WiFJLҧNK{QJJKL7/7.WKHRÿ~QJTX\ÿӏQKYuGөFiFF{QJWKӭFYӅWUX\ӅQQKLӋWOѭXFKҩW WURQJ&KѭѫQJ2KD\QJXӗQ7/7.YӅSKҫQPӅP&2062/0XOWLSK\VLFVWURQJ&KѭѫQJ3. &iFKJKLWUtFKGүQFiF7/7.>27], [28] và [29] trong các trang 12 và 13JKLNK{QJÿ~QJ 2.3. Nh̵š±–˜Ыͭc tiêu nghiên cͱu, ph˱˯ng pháp nghiên cͱu s͵ dͭng trong LVTN 0өFWLrXQJKLrQFӭXU}UjQJÿyOjQJKLrQFӭXҧQKKѭӣQJFӫDQKLӋWÿӝYjOѭXOѭӧQJÿӃQTXiWUuQKED\KѫL WURQJNrQKPLFURGQJP{LFKҩW&22. 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXNӃWKӧSQJKLrQFӭXOêWKX\ӃWP{SKӓQJYjWKӵFQJKLӋP 2.4. Nh̵n xét T͝ng quan cͯƒ¯͉ tài
7. ĈӅWjLÿҥW\rXFҫXYӅQӝLGXQJPөFWLrXYjSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭX 3KҫQNӃWTXҧP{SKӓQJVӕÿѭӧFWUuQKEj\WѭѫQJÿӕLU}UzQJWURQJOXұQYăQWX\QKLrQNӃWTXҧP{KuQKWKӵF QJKLӋPNK{QJWKҩ\ÿѭӧFWUuQKEj\WURQJOXұQYăQ" 2.5. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ n͡‹†—‰Ƭ…ŠН–Žрн‰…пƒ 1ӝLGXQJÿҥW\rXFҫXFӫD/9WKҥFVӻ7X\QKLrQFҫQWUuQKEj\U}KѫQYӅNӃWTXҧFӫDP{KuQKWKӵFQJKLӋP FNJQJQKѭVRViQKJLӳDNӃWTXҧWKӵFQJKLӋPYjOêWKX\ӃWP{SKӓQJVӕ 2.6. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ kh̫£‰ͱng dͭ‰ǡ‰‹ž–”а–Šх…–‹Э…ͯƒ¯͉ tài 9LӋFQJKLrQFӭXWKLӃWEӏED\KѫLGҥQJPLFUROj[XKѭӟQJQJKLrQFӭXKLӋQQD\WUrQWKӃJLӟLQKҵPÿҥWÿѭӧF WKLӃWEӏ7Ĉ1QyLFKѭQJYj7%%+QyLULrQJQKӓJӑQYjVӱGөQJKLӋXTXҧQăQJOѭӧQJ7ѭѫQJWӵYLӋFQJKLrQ FӭXP{LFKҩWWKD\WKӃFiFP{LFKҩW&)&+)&+&)&Jk\SKiKӫ\WҫQJR]RQYjJySSKҫQOjPJLDWăQJNKt QKjNtQKÿDQJOj[XKѭӟQJWҩW\ӃXFӫDWKӃJLӟLWURQJÿyFy&22QKѭOXұQYăQÿDQJQJKLrQFӭX 9uYұ\ÿӅWjLVӁFzêQJKƭDWKӵFWLӉQYjNKҧQăQJӭQJGөQJFDRPӝWNKLKRjQWҩWNKkX5 ' 2.7. Lu̵˜£…О…ŠЯŠ•уƒǡ„е•—‰Šф‰з‹†—‰‰¿ȋ–Š‹͇t sót và t͛n t̩i): &ҫQFKӍQKVӱDOҥLFiFKWUtFKGүQFiF7/7.FKRFiFFKѭѫQJ2 và 3FNJQJQKѭFRLOҥLSKҭQ7/7. &ҫQWUuQKEj\U}KѫQYӅNӃWTXҧFӫDP{KuQKWKӵFQJKLӋPFNJQJQKѭVRViQKJLӳDNӃWTXҧWKӵFQJKLӋPYjOê WKX\ӃWP{SKӓQJVӕ 3KҫQNLӃQQJKӏTXjVѫVjLFҫQEәVXQJFөWKӇYjFKLWLӃWKѫQ II. CÁC VҨ0ӄ CҪN LÀM RÕ &iFFkXK͗LFͯDJL̫QJYLrQSK̫QEL͏Q 7UuQKEj\U}KѫQYӅNӃWTXҧFӫDP{KuQKWKӵFQJKLӋPFNJQJQKѭVRViQKJLӳDNӃWTXҧWKӵFQJKLӋPYjOê WKX\ӃWP{SKӓQJVӕ Ǥ0  TT 0өFÿiQKJLi ĈiQKJLi ĈҥW Không ÿҥW 1 7tQKNKRDKӑFU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃWWURQJOXұQYăQ x 2 ĈiQKJLiYLӋFVӱGөQJKRһFWUtFKGүQNӃWTXҧ1&FӫDQJѭӡLNKiFFyÿ~QJTXL x ÿӏQKKLӋQKjQKFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 3 0өFWLrXQJKLrQFӭXSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJ/971 x 4 7әQJTXDQFӫDÿӅWjL x 5 ĈiQKJLiYӅQӝLGXQJ FKҩWOѭӧQJFӫD/971 x 6 ĈiQKJLiYӅNKҧQăQJӭQJGөQJJLiWUӏWKӵFWLӉQFӫDÿӅWjL x 0žŠ†Н—…Š±‘ȋšȌ˜‘؏—г0žŠ‰‹ž Ǥϸϯ *L̫QJYLrQSK̫QEL͏QJKLU}êNL͇Q³7iQWKjQKOX̵QYăQ” hay “.K{QJWiQWKjQKOX̵QYăQ”) 7iQWKjQKQӃXKӑFYLrQEҧRYӋWKjQKF{QJWUѭӟF+ӝLÿӗQJYjEәVXQJFiFSKҫQFzQWKLӃXQKѭÿmQrX 73+&0QJj\WKiQJQăP 1JѭӡLQKұQ[pW .ê JKLU}KӑWrQ
8. 761JX\ӉQ7KӃ%ҧR
9. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Châu Văn Kết Đoàn Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 04/01/1990 Nơi sinh: Bình Định Quê quán: Bình Tường, Tây Sơn, Bình Định Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 20 Nguyễn Chánh Sắt, Phường 13, Quận Tân Bình, TP.HCM Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 01696878508 Fax: E-mail: doan08113ckd@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/2008 đến 7/2012. Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM. Ngành học: Kỹ thuật Nhiệt – Điện lạnh. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:Ứng dụng vi xử lý S7 300 để điều khiển mô hình hệ thống lạnh công.nghiệp. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 7/2012 tại Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM. Người hướng dẫn: TS. Lê Xuân Hòa III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2012 – 2013 Cty TNHH Tân Long KS thiết kế ĐHKK 2013 - 2014 Cty Cổ phần Jesco Asia KS thiết kế ĐHKK 2014 - 2015 Cty TNHH Thảo Li KS thiết kế ĐHKK 2015 - 2017 Cty Quản lý dự án HBP KS thiết kế ĐHKK i
10. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Châu Văn Kết Đoàn, học viên cao học ngành Kỹ thuật nhiệt khóa 2015 – 2017A. Tôi cam đoan luận văn thạc sĩ “nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ và lưu lư ng đ n u t nh a h i t ng ênh ic ng i chất CO2” là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả được nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 04 năm 2017 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Châu Văn Kết Đoàn ii
11. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy PGS.TS. Đặng Thành Trung, thầy ThS. Nguyễn Trọng Hiếu đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm, động viên và nhóm nghiên cứu về CO2 cùng nhau đồng hành trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện luận văn ―nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ và lưu lư ng đ n u t nh a h i t ng ênh ic ng i chất CO2‖. Em cũng xin được chân thành cảm ơn đến tất cả Quý thầy cô bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh đã rất tâm huyết mở lớp cao học ngành Kỹ Thuật Nhiệt khóa đầu tiên 2015-2017 để tạo cơ hội cho em thực hiện được ước mơ nghiên cứu của mình. Các thầy đã truyền đạt những kiến thức vô cùng quý báu thông qua các môn học trong chương trình đào tạo một cách tốt nhất để em có thể nghiên cứu và hoàn thành tốt luận văn. Em đã rất cố gắng để thực hiện luận văn nhưng do hạn chế về kinh nghiệm, thời gian và nguồn tài liệu tham khảo nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ quý thầy cô để luận văn được hoàn thiện hơn. Học viên thực hiện iii
12. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung TÓM TẮT Đề tài này tập trung nghiên cứu, đánh giá sự ảnh hưởng của nhiệt độ và lưu lượng đến quá trình bay hơi trong kênh micro sử dụng môi chất CO2 khi tiến hành thay đổi các điều kiện như nhiệt độ CO2 đầu vào và lưu lượng CO2 trong kênh micro bằng phương pháp mô phỏng số và thực nghiệm. Dựa trên các nghiên cứu liên quan về hình dáng, kích thước và các tính chất vật lí của dòng chảy trong bộ trao đổi nhiệt kênh micro sử dụng môi chất CO2, một thiết bị bay hơi kênh micro được thiết kế cho mô hình thí nghiệm điều hòa không khí CO2. Phần mềm COMSOL MultiPhysics phiên bản 5.2a đã được sử dụng để mô phỏng quá trình bay hơi khi thay đổi nhiệt độ và lưu lượng đầu vào của kênh micro dùng môi chất CO2. Các kết quả mô phỏng số về nhiệt độ và áp suất đồng thuận với kết quả thực nghiệm ở dùng điều kiện. Tại áp suất dàn nóng 85 bar và áp suất dàn bay hơi 37 bar (tương ứng với nhiệt độ bay hơi là 50C), độ khô tăng từ 0,50 đến 0,52 khi gas CO2 vào dàn bay hơi ở vị trí 200 mm. Những kết quả thu được này hiếm khi thấy trong các công bố khoa học. iv
13. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung ABSTRACT This thesis mentioned the influence of temperature and mass flow rate in a microchannel evaporator using CO2 as changing the conditions such as temperature and mass flow rate of CO2 for microchannel evaporator, for both experimentally and numerically. Then evaluate and give conclusions about the results. Based on literature reviews about geometry, dimension, and physical properties of flow in microchannel heat exchanger using CO2, a microchannel evaporator was desiged for experimental CO2 air conditioining cycle. COMSOL MultiPhysics, version 5.2a, was used to simulate evaporation process as varying the inlet temperature and flow rate in microchannel using CO2. The numerical results of temperature and pressure are in good agreement with those obtained from experimental data at the same condition. At the cooler pressure of 85 bar and evaporator pressure of 37 bar (corresponding with the evaporating temperature of 5 C), the vapor quality increases from 0.50 to 0.52 when the CO2 refrigerant enters evaporator at position of 200 mm. It is noted that the numerical results have rarely seen in literature reviews. v
14. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CÁM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ix DANH SÁCH CÁC HÌNH xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii Chư ng I 1 TỔNG QUAN 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu 1 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2 1.2.1 Nghiên cứu ngoài nước 2 1.2.2 Nghiên cứu trong nước 9 1.3 Mục tiêu nghiên cứu và mong muốn đạt được 10 1.3.1 Mục tiêu chính của đề tài 10 1.3.2 Mong muốn đạt được 10 1.4 Phương pháp nghiên cứu 10 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 10 1.6 Nội dung nghiên cứu 10 Chư ng II 11 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 vi
15. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung 2.1 Giới thiệu chung về CO2 11 2.2 Lý thuyết truyền nhiệt 14 2.3 Dòng chảy lưu chất, mô hình dòng chảy rối k – ε 15 2.3.1 Dòng chảy lưu chất 15 2.3.2 Mô hình dòng chảy rối k – ε 18 Chư ng III 21 MÔ PHỎNG SỐ VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH 21 3.1 Thiết kế mô hình thí nghiệm 21 3.1.1 Tính toán chu trình lạnh dùng môi chất CO2 21 3.2 Mô phỏng số 25 3.2.1 Giới thiệu mô phỏng số 25 3.2.2 Các điều kiện mô phỏng bằng COMSOL MULTIPHYSICS 5.2a 26 3.2.3 Trình bày mô phỏng số bằng phần mềm comsol 5.2a ứng với t_ CO2in 0 = 5 C và m_CO2in = 5,2 g/s 27 3.3 Sơ đồ hệ thống thí nghiệm 39 Chư ng IV 42 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG SỐ VÀ THẢO LUẬN 42 o 4.1 Các kết quả mô phỏng số kênh micro với nhiệt độ đầu vào CO2 là 5 C và lưu lượng đầu vào là 5,2 g/s. 42 4.2 Kết quả mô phỏng số khi thay đổi lưu lượng và cố định nhiệt độ CO2 46 4.3 Kết quả mô phỏng số khi thay đổi nhiệt độ và cố định lưu lượng CO2 50 Chư ng V 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 LỜI CÁM ƠN 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 vii
16. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung PHỤ LỤC 59 viii
17. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 2 Ac : Diện tích mặt cắt, m . BTĐN : Bộ trao đổi nhiệt. Dh : Đường kính quy ước, m. F : Hệ số ma sát Fanning. h : Hệ số tỏa nhiệt đối lưu, W/m2K. k : Hệ số truyền nhiệt tổng, W/m2K. L : Chiều dài kênh micro, m. m : Lưu lượng khối lượng, kg/s. MCE : Microchannel Evaporator - Thiết bị bay hơi kênh micro. NTU : Chỉ số truyền nhiệt đơn vị (Number of Transfer Unit). Nu : Chỉ số Nusselt. p : Áp suất, Pa. P : Đường kính ướt, m. Q : Lượng nhiệt truyền qua thiết bị, W. q : Mật độ dòng nhiệt, W/m2. Re : Chỉ số Reynolds. T : Nhiệt độ, K.  : Độ nhớt động lực học, Ns/m2. : Khối lượng riêng, kg/m3.  : Hệ số dẫn nhiệt, W/mK. u : Vận tốc theo phương x, m/s. v : Vận tốc theo phương y, m/s. w :Vận tốc theo phương z, m/s. ix
18. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung η : Hiệu suất, %.  : Chỉ số hoàn thiện, W/kPa. t : Nhiệt độ chênh lệch, K. p : Tổn thất áp suất, Pa. t_in : Nhiệt độ nước vào, oC. t_out : Nhiệt độ hơi ra, oC. m_in : Lưu lượng khối lượng, g/s x
19. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1. Mô hình thực nghiệm thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều kênh micro 3 Hình 1.2. Sơ đồ thực nghiệm về đặc tính truyền nhiệt khi sôi của CO2 trong kênh Hình 2.1. Sơ đồ pha của CO2 12 Hình 2.2. Đồ thị lgp-h của CO2 13 Hình 2.3. Đồ thị T-S của CO2 13 Hình 3.1. Đồ thị lgp-h biểu diễn các trạng thái của chu trình 21 Hình 3.2. Độ chênh nhiệt độ trung bình logarit 23 Hình 3.3. Kích thước dàn bay hơi kênh micro 24 Hình 3.4. Chọn Model 27 Hình 3.5. Chọn module 28 Hình 3.6. Import mô hình vào Comsol 28 Hình 3.7. Chỉnh đơn vị về mm 29 Hình 3.8. Mô hình graphics 30 Hình 3.9. Chọn thêm vật liệu 31 Hình 3.10. Vật liệu sau khi đã được thêm vào 31 Hình 3.11. Thiết lập các dữ liệu truyền nhiệt 32 Hình 3.12.Thiết lập miền nhiệt độ đầu vào 32 Hình 3.13.Thiết lập miền heat flux 33 Hình 3.14. Thiết lập giá trị cho mục Convective heat flux 33 Hình 3.15. Thiết lập giá trị cho mục phase change material. 34 Hình 3.16. Thiết lập các dữ liệu dòng chảy 35 Hình 3.17. Thiết lập Inlet 35 Hình 3.18.Thiết lập điều kiện biên cho Inlet 36 Hình 3.19. Thiết lập điều kiện biên cho Outlet 37 Hình 3.20. Hình ảnh sét lưới sau khi Build all. 38 Hình 3.21. Kết quả sau khi tính toán 38 Hình 3.22. Sơ đồ hệ thống thí nghiệm 39 Hình 3.23. Đồ thị T-S và Lgp-h của chu trình nén CO2 39 xi
20. S K L 0 0 2 1 5 4