BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU VIẾT PHẦN MỀM TÍNH TOÁN S K C 0 0 3 9 5 9 THIẾT KẾ KHO LẠNH CÔNG SUẤT NHỎ TRÊN NỀN TẢNG PHẦN MỀM EES Mà SỐ: SV2020-148 S KC 0 0 7 4 1 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2020 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN NGHIÊN CĄU VI¾T PHÄN MÀM TÍNH TOÁN THI¾T K¾ KHO L¾NH CÔNG SUÂT NHâ TRÊN NÀN TÀNG PHÄN MÀM EES SV2020 - 148 Chă nhißm đÁ tài: Huỳnh Văn Tốt MSSV: 16147098 TP Hß Chí Minh, tháng 8 năm 2020 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN NGHIÊN CĄU VI¾T PHÄN MÀM TÍNH TOÁN THI¾T K¾ KHO L¾NH CÔNG SUÂT NHâ TRÊN NÀN TÀNG PHÄN MÀM EES SV2020 - 148 Thuác nhóm ngành khoa học: Khoa học kỹ thuật SV thực hiện: Huỳnh Văn Tốt MSSV: 16147098 Nam, Nữ: Nam Dân tác: Kinh Lớp, khoa: 16147CL3, Khoa đào t¿o chất l°ÿng cao Năm thā: 4 / Số năm đào t¿o: 4 năm Ngành học: Công nghệ kỹ thuật nhiệt Ng°ời h°ớng dẫn: Th.S Nguyễn Thành Luân TP Hß Chí Minh, tháng 8 năm 2020 MĀC LĀC DANH MĀC HÌNH ÀNH .1 DANH MĀC BÀNG BIÂU .3 DANH MĀC NHþNG TĆ VI¾T TÂT .4 THÔNG TIN K¾T QUÀ NGHIÊN CĄU CĂA ĐÀ TÀI .5 CH¯¡NG 1: Mâ ĐÄU .1 Táng quan vÁ phÅn mÁm EES .2 Tình hình nghiên cąu thuộc lĩnh vực đÁ tài .3 Lý do chán đÁ tài .5 Ph°¢ng pháp nghiên cąu .6 Đối t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu .9 CH¯¡NG II: C¡ Sâ LÝ THUY¾T.1 Các lo¿i kho l¿nh .2 Các dữ liệu sản phẩm .3 Thông số khí hậu địa ph°¡ng lắp đặt .2 Tính toán k¿t cÃu kho l¿nh .11 Thể tích kho l¿nh .11 Diện tích chất tải.11 Diện tích cần xây dựng .12 Kiểm tra nhiệt đá đọng s°¡ng .12 Hệ số m đặc tr°ng cho sự tăng trở nhiệt cÿa nền khi có lớp cách nhiệt.13 Hệ số truyền nhiệt vách .3 Tán thÃt l¿nh tć kho l¿nh ra môi tr°áng .1 Tổn thất truyền qua kết cấu bao che (transmission load) .2 Tổn thất do sản phẩm cần bảo quản l¿nh (Product load) .3 Tổn thất do vận hành (Internal load) .4 Tổn thất do hô hấp cÿa sản phẩm .4 Năng suÃt l¿nh táng cÅn thi¿t .5 Năng suÃt l¿nh yêu cÅu căa máy nén .6 Tính toán chu trình l¿nh .1 Chọn môi chất l¿nh sử dāng .2 Các chu trình sử dāng tính toán.3 Nái dung tính toán chu trình bao gồm.22 CH¯¡NG III: LÀP TRÌNH PHÄN MÀM .1 Xây dựng l°u đß thuÁt toán .2 Các thông số phÅn mÁm .3 Giao dißn phÅn mÁm .28 CH¯¡NG IV: K¾T QUÀ VÀ THÀO LUÀN .1 So sánh các phÅn mÁm khác .53 CH¯¡NG V: K¾T LUÀN VÀ KI¾N NGHÞ .54 DANH MĀC TÀI LIÞU THAM KHÀO .56 DANH MĀC HÌNH ÀNH Hình 1. Thời tiết ở Ho Chi Minh City dựa vào phần mềm Climatic Data – ASHRAE 1997 Fundamentals. L°u đồ thuật toán ch°¡ng trình.
Thông số đầu vào cÿa địa ph°¡ng lắp đặt, lo¿i kho l¿nh và ph¿m vi āng dāng. Thông số đầu vào sản phẩm bảo quản. Thông số đầu vào kích th°ớc kho l¿nh, cách nhiệt, cửa kho l¿nh. Thông số đầu vào tải nhiệt do vận hành và thời gian làm việc hệ thống.
Thông số đầu vào chu trình l¿nh. Thông số đầu ra phā tải nhiệt. Thông số đầu ra cÿa chu trình l¿nh. Kết quả so sánh với ch°¡ng trình Intarcon-Refrigeration Calculator.
Kết quả so sánh với ch°¡ng trình Coolseclector2 .53 1 DANH MĀC BÀNG BIÂU Bảng 1. Thông số khí hậu địa ph°¡ng lắp đặt. Thông tin lo¿i kết cấu kho l¿nh. Thông tin ph¿m vi āng dāng kho l¿nh.
Thông tin kích th°ớc kho l¿nh. Thông tin tính phā tải nhiệt sản phẩm. Thông tin vật liệu cách nhiệt. Thông tin cửa kho l¿nh.
Thông tin phā tải nhiệt do vận hành, thông gió. Hệ số an toàn và thời gian làm việc. Thông tin chu trình l¿nh. Thông số đầu ra .27 2 DANH MĀC PHĀ LĀC Phā lāc 1.
Thông số khí hậu địa ph°¡ng lắp đặt. Dữ liệu các nhóm sản phẩm. Tiêu chuẩn định māc chất tải cÿa các lo¿i sản phẩm. Hệ số sử dāng diện tích.
Kích th°ớc kho bảo quản tiêu chuẩn ngành thÿy sản Việt Nam. Hệ số dẫn nhiệt mát số vật liệu cách nhiệt. Hệ số truyền nhiệt k tra theo nhiệt đá kho l¿nh. Hệ số dẫn nhiệt cÿa mát số vật liệu dùng trong kho l¿nh.
Bề dày tối thiểu Polyisocyanurate với từng vùng nhiệt đá phòng l¿nh. Nhiệt dung riêng cÿa mát số sản phẩm. Nhiệt dung riêng cÿa mát số bao bì. Công suất nhiệt do ng°ời tỏa ra.
Dòng nhiệt riêng do mở cửa, B(W/m2). Dòng nhiệt tỏa ra khi hô hấp cÿa các sản phẩm. Tỷ lệ tải nhiệt để chọn máy nén (%). Hệ số dữ trữ k .65 3 DANH MĀC NHþNG TĆ VI¾T TÂT COP: Coeficient Of Performance Refrigenrant: Môi chất l¿nh EES: Engineering Equation Solver TBNT: Thiết Bị Ng°ng Tā TBBH: Thiết Bị Bay H¡i 4 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM THÔNG TIN K¾T QUÀ NGHIÊN CĄU CĂA ĐÀ TÀI 1.
Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cāu viết phần mềm tính toán thiết kế kho l¿nh công suất nhỏ trên nền tảng phần mềm EES - Chÿ nhiệm đề tài: Huỳnh Văn Tốt Mã số SV: 16147098 - Lớp: 16147CL3 Khoa: Đào t¿o chất l°ÿng cao - Thành viên đề tài: Stt Há và tên MSSV Lßp Khoa 1 Ôn Thanh Khoa 16147047 16147CL3 Chất l°ÿng cao 2 Ngô Trần Đāc Tân 16147086 16147CL3 Chất l°ÿng cao - Ng°ời h°ớng dẫn: Th.S Nguyễn Thành Luân 2. Māc tiêu đÁ tài: - Xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho l¿nh công suất nhỏ - Xây dựng phần mềm tính toán, thiết kế kho l¿nh nhằm hß trÿ cho sinh viên ngành nhiệt trong quá trình học tập và nghiên cāu. Tính mßi và sáng t¿o: - T¿o ra mát ch°¡ng trình tính toán nhanh chóng, thuận lÿi và với nhiều thông số đầu ra 4. K¿t quÁ nghiên cąu: - Phần mềm tính toán thiết kế kho l¿nh 5.
Đóng góp vÁ mặt giáo dāc và đào t¿o, kinh t¿ - xã hội, an ninh, quốc phòng và khÁ năng áp dāng căa đÁ tài: 5 - Hß trÿ sinh viên ngành nhiệt trong học tập và nghiên cāu - Hß trÿ ng°ời sử dāng trong công việc mát cách dễ dàng và nhanh chóng 6. Công bố khoa hác căa SV tć k¿t quÁ nghiên cąu căa đÁ tài (ghi rõ tên tạp chí nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá cÿa c¡ sở đã áp dāng các kết quả nghiên cāu (nếu có) TP.HCM, Ngày 17 tháng 8 năm 2020 SV chßu trách nhißm chính thực hißn đÁ tài (kí, họ và tên) NhÁn xét căa ng°ái h°ßng d¿n vÁ nhÿng đóng góp khoa hác căa SV thực hißn đÁ tài (phần này do người hướng dẫn ghi): TP.HCM, Ngày 17 tháng 8 năm 2020 Ng°ái h°ßng d¿n (kí, họ và tên) 6 CH¯¡NG 1: Mâ ĐÄU 1.1 Tổng quan về phần mềm EES EES là từ viết tắt cÿa Engineering Equation Solver mát ch°¡ng trình giải các ph°¡ng trình tổng quát bằng hàng ngàn ph°¡ng trình đ¿i số và vi phân phi tuyến tính kết hÿp. EES cung cấp các hàm c¡ bản cÿa mát tập hÿp các ph°¡ng trình đ¿i số nh° ph°¡ng trình vi phân, ph°¡ng trình với các biến phāc t¿p, thực hiện khả năng tối °u hóa, cung cấp tuyến tính và hồi quy phi tuyến tính, chuyển đổi đ¡n vị, kiểm tra tính nhất quán cÿa đ¡n vị tự đáng,. Tính năng chính cÿa EES là có khả năng lập trình, truy xuất các thông số nhiệt vật lý cÿa l°u chất và xây dựng giao diện trên c¡ sở dữ liệu thuác tính nhiệt đáng và vận chuyển có đá chính xác cao cÿa hàng trăm chất để giải ph°¡ng trình.
Các phiên bản cÿa EES đã đ°ÿc phát triển cho máy tính Apple Macintosh và cho các hệ điều hành Microsoft Windows (XP, 7, 8 và 10). EES có thể giải quyết tới 6.000 ph°¡ng trình phi tuyến tính đồng thời (phiên bản th°¡ng m¿i), phiên bản Professional 32 bit có thể giải quyết 12.000 ph°¡ng trình đồng thời, phiên bản 64 bit tăng giới h¿n này lên 24.000 ph°¡ng trình. Có hai sự khác biệt chính giữa EES và giải ph°¡ng trình đ¿i số hiện có. Đầu tiên, EES tự đáng xác định các ph°¡ng trình nhóm phải đ°ÿc giải đồng thời.
Tính năng này đ¡n giản hóa quy trình cho ng°ời dùng, đảm bảo rằng ng°ời giải sẽ luôn ho¿t đáng với hiệu quả tối °u. Thā hai, EES cung cấp nhiều chāc năng tích hÿp thuác tính toán học và vật lý c¡ nhiệt hữu ích cho các tính toán kỹ thuật. Th° viện các hàm thuác tính toán học và vật lý trong EES rất ráng cho phép ng°ời dùng nhập thông tin cÿa mình theo ba cách. Đầu tiên, nhập và nái suy bảng dữ liệu đ°ÿc cung cấp d°ới d¿ng bảng sử dāng trực tiếp việc giải ph°¡ng trình.
Thā hai, ngôn ngữ EES hß trÿ các chāc năng và quy trình do ng°ời dùng viết t°¡ng tự nh° các chāc năng trong Pascal và FORTRAN. EES cũng cung cấp hß trÿ cho các mô-đun do ng°ời dùng tự viết chāa các ch°¡ng trình EES có thể đ°ÿc truy cập bởi các ch°¡ng trình EES khác. Chāc năng các mô-đun có thể đ°ÿc l°u d°ới d¿ng th° viện tệp đ°ÿc tự đáng đọc khi EES đ°ÿc bắt đầu. Thā ba, các chāc năng và thÿ tāc đ°ÿc biên dịch và viết bằng ngôn ngữ cấp cao có thể đ°ÿc liên kết đáng với EES và tích hÿp vào hệ điều hành Windows.
7 EES đặc biệt hữu ích cho các vấn đề thiết kế trong đó cần xác định ảnh h°ởng cÿa mát hoặc nhiều tham số, phù hÿp cho h°ớng dẫn trong các khóa học kỹ thuật c¡ khí và thực hành khi kỹ s° phải đối mặt với việc phải giải quyết các vấn đề thực tế. Ch°¡ng trình này cung cấp Bảng tham số, t°¡ng tự nh° bảng tính. Ng°ời dùng xác định các biến đác lập bằng cách nhập giá trị cÿa chúng vào các ô cÿa bảng. EES sẽ tính toán các giá trị cÿa các biến phā thuác trong bảng và mối quan hệ cÿa các biến trong bảng sau đó đ°ÿc xuất ở các ô.
Đối với lĩnh vực nhiệt l¿nh, EES cung cấp các thuác tính và dữ liệu có tính chính xác cao cho nhiều chất lỏng tinh khiết và mát số hßn hÿp chất làm l¿nh hữu c¡ nh° R407C, R410A, R449A, R450A. R452A, R452B, R454C, R507A, R508B, R513A, R514A và amoniac-n°ớc.