微通道蒸发器仿真计算模型与试验分析

分析了微通道蒸发器内制冷剂流动沸腾换热的经验关联式,建立了稳态分布参数和控制单元法的微通道蒸发器数学仿真模型。同时建立不同扁管宽度的微通道蒸发器样机并验证其在不同工况下的传热和压降性能。试验结果表明:微通道蒸发器工作时两相流制冷剂分配不均和冷凝水排除速度慢是造成微通道蒸发器在校核计算时计算值与试验值相差较大的主因。传热试验和修正的仿真模型为今后微通道蒸发器开发计算以及性能优化方面提供了参考。     

基于分布参数模型的微通道平行流环路热管换热性能研究

基于分布参数模型建立了微通道平行流环路热管的稳态传热模型,并通过实验验证模型可行性,最大相对误差为10.5%。模拟研究分析了充液率、蒸发器和冷凝器高度差等因素对环路热管传热性能的影响。结果表明：环路热管的最佳充液率为80%~105.4%,换热量为1.27~1.36 kW;蒸发器和冷凝器的高度差从0.4 m增至1.0 m时,换热量约提升8.7%。同时,模型能够预测蒸发器流量分配的不均匀性及扁管内部的两相状态,使模拟结果更加精确,对微通道平行流环路热管的结构设计具有一定的参考价值。     

微通道换热器两相分配特性对空调系统性能的影响

微通道换热器作为新一代换热器逐渐被使用在家电领域,其结霜、除尘、排水、分液等都是目前亟待解决的问题。通过R22家用空调系统的标准性能实验台,对三种流程数不同的微通道换热器用作冷凝器和蒸发器时,温度分布均匀性和其对系统性能的影响进行实验,研究发现,微通道换热器在用作冷凝器和蒸发器时,温度分布不均对系统性能的影响分别达到7.3%和3.5%,并且流程数对于温度分布均匀性的影响在作为冷凝器和蒸发器时是不同的。     

客车空调平行流蒸发器研制

对用于客车的顶部安装的空调中使用的平行流蒸发器进行了研究设计和实验验证。通过建立仿真模型模拟平行流蒸发器的换热能力,调整翅片参数优化结果,并制作了两组样件,对冷凝水、分液等问题进行实验验证和对比。实验结果表明,优化参数的百叶窗翅片在实验中几乎未见冷凝水沉积,同时分液的流路数为4分路的分液均匀性优于8分路,换热效果比8分路高11.2%。新设计的百叶窗翅片平行流蒸发器基本解决了冷凝水排除和两相流分液两大研究难点,体积较原来减少了57.6%,重量减轻了38%,充注量降低了10.5%,换热能力达到行业要求,从而达到取代旧式翅片管式蒸发器的目的。     

微通道平行流换热器分配特性及优化研究

微通道平行流换热器内制冷剂分配不均是限制其进一步推广应用的原因之一,当微通道平行流换热器做蒸发器时,制冷剂在换热器入口为气液两相状态,会加剧其分布不均匀性。本文以气液两相R134a制冷剂为工质,提出一种数值仿真模型,并利用前人实验数据验证了模型可靠性。提出通过改变不同扁管在集管内突出深度以改善制冷剂分配特性的4种方案,利用数值仿真模型进行计算,当质量流速为100 kg/(m2?s),制冷剂干度为0.4时,发现通过改变不同扁管在集管内的突出深度可以使液相制冷剂分配特性改善29.4%~52.4%。     

微通道平行流蒸发器流程结构优化设计

在相同的芯体尺寸下,试验研究微通道平行流蒸发器流程结构和扁管改变对制冷剂流动及换热性能的影响。当蒸发器芯体由2流程改为4流程时,试验结果表明制冷能力降低2.1%～4.1%,制冷剂压力损失增加7.8%,空气侧阻力减小2.9%～3.8%,芯体出风侧温度均匀性有明显改善。此外,在4流程基础上,当扁管高度由1.4 mm改为1.8 mm时,芯体每流程的流通面积增大65.1%,制冷能力提高6.9%～11.3%,制冷剂压力损失降低27.8%,空气侧阻力增大8.4%～10.1%,芯体出风侧温度均匀性与之前相当。     

结霜工况下不同结构微通道蒸发器换热性能实验研究

针对微通道蒸发器结霜问题,设计了具有相同换热面积的单层和双层微通道蒸发器。基于制冷剂分布平定参数(RDP)分析了不同结构微通道蒸发器制冷剂分布对结霜的影响,并对比分析了单、双层微通道蒸发器在结霜工况下的换热性能。研究表明:单层蒸发器RDP高于双层蒸发器,结霜30min时,双层蒸发器结霜量高于单层蒸发器1.1倍,随着结霜时间的增长,蒸发器制冷剂压损逐渐降低,空气侧阻力逐渐升高。单层蒸发器和双层蒸发器的换热量分别减少56.4%、72%,制冷剂压损分别下降26.5%、53.05%,空气阻力分别增大30.08%、51.55%,结霜对双层蒸发器出风温度均匀性影响更大。单层结构的微通道蒸发器比双层结构更适用于结霜工况。     

多元平行流冷凝器传热流动性能研究

平行流冷凝器空气侧采用间断型扩展表面的波纹型百叶窗翅片,制冷剂侧采用小水力直径的非圆截面微通道多孔铝制扁管,选用适合于该微尺度强化换热结构的传热和压降关联式,对某规格的平行流冷凝器建立数学模型并在一定工况下进行数值模拟.结果分析表明,制冷剂在非圆截面微通道内的冷凝过程中,表面张力对表面传热系数的强化效果明显;通过改变流程数和各流程管数来改变冷凝过程中的流通截面而达到调整流速的作用,从而可以保持较高的冷凝换热系数和较低的流动压降,与常规换热器相比具有显著的优越性.     

微通道折叠扁管承压能力仿真分析及优化设计

折叠管作为平行流冷凝器的重要组成部分,具有良好的极限承压能力使其逐步替代传统挤压管。本文对折叠管承压能力展开机理研究、仿真及实验分析。通过实验数据拟合得到折叠管材料应力应变数值曲线,将材料参数导入ANSYS建立折叠管爆破仿真模型,此模型仿真爆破值与实验爆破值21.9 MPa相符,通过实验对比验证了模型结果可靠性。基于对折叠管的理论分析,设计一种内插翅片双片式的新型微通道折叠管,通过仿真模型分析其内外壁厚等参数对极限承压能力的影响,得出在内片壁厚0.08 mm、外片壁厚0.2 mm、19孔时综合性能最优,相比于普通微通道管,新型折叠管体积减少了35%,极限承压值增加30%。新型折叠管不仅节约材料成本,使扁管结构更加紧凑,还具有优异的极限承压性能。     

叶脉型微通道热沉设计及散热特性分析

为改善相控阵天线多热源阵面温度的均匀性,基于植物叶脉优良的传质特性,提出一种用于相控阵多热源阵面的叶脉型微通道热沉。首先,对叶脉型微通道热沉的流动特性和散热特性进行仿真分析,得到热沉的热源温度分布。然后,以热源温度标准差最小化为目标,进一步优化叶脉型微通道结构,得到了非对称叶脉型微通道拓扑结构。最后,采用金属3D打印加工了铝基微通道热沉样件并进行散热性能测试。数值仿真结果表明,相比于传统平行微通道热沉,叶脉型微通道热沉不仅强化了传热,而且使得热源温度更均匀,压力损失更小;实验结果验证了叶脉型微通道热沉优良的散热性能。研究结论可为相控阵多热源阵面的热沉设计提供依据。     

基于递归图的两相流流动特性分析与流型识别

基于数字化电阻层析成像(ERT)系统采集的垂直管道气液两相流实验数据,通过计算不同时刻系统采集的数据均值,生成一维时间序列并进行相空间重构,绘制递归图。对绘制的递归图进行阈值分割,并分析了两相流流动特性。计算了不同流型对应无阈值递归图的图像信息熵范围:泡状流为0.570~0.660;泡状流到弹状流过渡流型为2.300~3.200;弹状流为3.650~4.100;段塞流为4.300~4.600;段塞流到混状流过渡流型为4.650~4.950。结果表明各流型递归图图像信息熵范围分隔明显,可有效识别这5种流型。     

Estimating Diaphragm Flow Coefficients for Nonstationary Gas Flow

A diaphragm is the most common flowmetering device on major pipelines, on which one often encounters flow-rate pulsations, which destabilize measurements. An experimental check on numerical calculations shows that the metrological characteristics of an orifice meter in unsteady flow can be determined by numerical simulation from full-scale experiments.     

Turbulent Flow in the Near-Wall Region as Anisotropic-Fluid Flow

A model of near-wall turbulent flow of an incompressible Newtonian fluid has been constructed. The model is based on the anisotropy of the turbulent flow. Theoretical and experimental results have been compared.     

高压液体流量标准装置流量稳定性测试

新建成的高压液压油流量标准装置采用静态质量法测量原理,最高工作压力达到28MPa。参照计量检定规程,在不同压力下对该装置进行了流量稳定性测试,并对测试结果进行分析,验证了装置可靠性。     

射流增压通风系统流场特性分析

根据实验数据,绘制射流增压通风系统的流场分布图,并分析速度分布和压力分布特性,从而全面了解射流发展的整个过程,有利于调控隧道气流的流动和控制隧道防灾.射流增压通风系统射流风机的纵向布置间距相应地增加,以上分析结果可供同行参考.     

Simulation Modeling of Electromagnetic Flow Meters for Complex Flow Structures

The problem of investigating how the metrological characteristics of electromagnetic flow meters depend on the velocity profile is considered using a simulation method. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 7, pp. 33–36, July, 2005.     

流量显示仪表流量示值误差测量不确定度评定

根据计量技术规范JJF1059-1999(测量不确定度评定与表示)的要求,对流量显示仪表流量示值误差测量的不确定度评定。     

非对称流动对电磁流量计输出的影响

本文采用求解基本方程的办法 ,研究了电磁流量计由于流动不对称引起的测量误差。研究结果发现 ,在流动未达到充分发展前 ,即使是直线流也会产生较大的测量误差 ;而纯粹的旋涡不引起附加误差     

涡轮、涡街流量计的不确定评定

介绍涡轮、涡街流量计的基本结构和工作原理,分析该流量计的不确定度.     

基于层析成像的气液两相流相关流量测量方法

对电阻层析成像技术和图像的小波纹理特征进行了研究,提出一种基于层析成像的气液两相流相关流量测量方法,实现了液相流量的准确测量。利用电阻层析成像技术和相关算法对不同泡型下的相含率、渡越时间进行检测,得到气相流量;利用小波分析提取出层析成像的流型纹理特征;从而基于BP神经网络建立不同泡型下的气液两相流的相关流量测量模型。实验结果表明,液体流量的测量精度可以达到3%以内。