结霜工况下R410A翅片管式蒸发器的换热特性

在焓差实验装置和热泵性能测试系统中，对一台R410A空气源热泵的翅片管式蒸发器在结霜工况下的换热特性进行了试验研究．通过改变蒸发器制冷剂侧和空气侧的流体温度、流量等参数，利用显微摄影机对室外侧换热器的平直翅片表面结霜过程进行动态跟踪．实验表明，结霜速率和霜层厚度的变化对制冷系统的换热量、蒸发温度、制冷剂侧压降、整体传热效率都有不同程度的影响．在蒸发器的结霜初期和结霜后期，系统性能的衰减程度有较大区别．在空气温度为0℃～-4℃，相对湿度大于80％的情况下，换热器表面结霜速度最快．     

太阳能喷射制冷系统蒸发器设计参数的优化

为研究蒸发器对太阳能喷射制冷系统性能的影响,选出最优的蒸发器设计参数,利用TRNSYS建立了太阳能喷射制冷系统模型,结合FLUENT建立了伴有相变的满液式蒸发器模型.以R141b为工质,计算并分析了在典型气象年的7月11日,蒸发器采用不同的制冷剂进出管位置X、换热管管间距Sh和充液高度h时,系统的制冷量Qe和综合性能系数COPz随冷凝温度和太阳辐射强度的变化结果,在此基础上对蒸发器的设计参数进行了优化.结果表明:其它参数一定时,蒸发器的充液高度为筒体直径D的50%或55%时系统有较好的热性能表现;蒸发器换热管管间距越大,系统制冷量越大;制冷剂进出管距离太大或太小均会削弱系统制冷量,且与筒体中心的水平距离X等于225mm或375mm时系统有较好的热性能.     

翅片管式相变储能换热器蓄放热性能的数值研究

针对目前换热器热量利用率不高、换热效率低的问题,提出一种翅片管式相变储能换热器。建立翅片管式相变储能换热器的二维传热模型,采用ANSYS软件对翅片管外相变材料的熔化和凝固过程进行数值模拟,分析不同翅片参数对相变熔化和凝固时间的影响,得出蓄放热阶段的传热规律。结果表明:在蓄热阶段,相变材料在同一高度优先在靠近换热管管壁处开始相变;在同一垂直面上,自上而下熔化。在放热阶段初期,相变区域对流作用较明显,相界线弯曲程度较大;后期时,对流换热作用逐渐减弱,固液相界线趋于平直。翅片的导热系数、厚度、间距的变化会影响相变材料熔化和凝固的时间,其中翅片间距起主要作用。     

空气源热泵空气侧换热器结构参数对结霜特性的影响

目的为解决空气源热泵冷热水机组冬季运行时空气侧换热器表面结霜问题，提高机组的综合运行性能，延长机组运行时间，方法采用分布参数法建立微分方程。并进行离散求解．结果分别计算了不同地区不同工况下．采用不同翅片间距、翅片管管径、管间距时，结霜速率、霜的密度、霜的厚度、空气侧压降及换热量等随时间的变化．不同工况下，空气侧换热器的结构参数不同，对机组性能的影响也不同．结论增大翅片间距可以延缓结霜，但对于不同湿度的地区，翅片间距应取不同的值．     

冰箱换热器性能测试系统研究

针对一侧换热介质是空气的冰箱,本文设计了一套冰箱换热器性能测试系统。考虑到安全性,该系统采用R134a作为测试制冷剂,分别对两种样品的蒸发器和冷凝器的性能进行测试。R134a制冷剂的流量范围为20~80kg/(m2·s),润滑油质量分数为0%~5%,蒸发温度和冷凝温度分别为-23℃和40.5℃。根据制冷剂的质量流量及进出口焓值变化,求得换热器换热量,换热系数为换热器整体换热系数。测试结果表明,在流量范围内,随着制冷剂流量的增大,蒸发器和冷凝器的换热量都会增大,二者的换热系数从质量流量范围20~80kg/(m2·s)分别增加了107%~257%,57%~91%。通过与其他文献数据进行对比,该系统可以较好地测试换热器的性能。该研究对节能与环保意义重大。     

波纹翅片管换热器空气侧流动换热的三维数值模拟

基于有限容积法建立波纹翅片管换热器流体流动与传热的计算模型,在不同送风速度工况下,分别对6种不同波纹倾角结构换热器内流体的流动及传热进行了数值模拟,分析了流道内的温度场、压力场及速度场的变化规律,得到了换热量、压降以及出口温度随入口风速变化的规律。结果表明,换热量、压降以及出口温度均随波纹倾角的增加而增大;换热量随着送风速度的加快而增加,压降及出口温度随着送风速度的加快而降低;翅片板间流体的流动与传热存在比较明显的不均性,导致换热管背风侧存在明显的传热"死区"。     

R744系统管翅式蒸发器换热性能的优化

基于稳态分布参数法,建立了R744系统管翅式蒸发器模拟程序,计算分析了管内制冷剂侧换热系数和压降梯度沿管长的变化特点;通过对管翅式蒸发器结构参数进行敏感性计算分析,得出了传热系数、换热量、制冷剂侧压降以及冷重比等参数与蒸发器主要结构参数之间的变化关系.优化后的管翅式蒸发器在换热量基本相同的情况下,空间体积缩小了24.86％,传热系数提高了5.17％,单位面积换热量提高了15.58％.     

H型翅片管束空气流动及换热特性

为了对不同排列方式的H型翅片管进行数值分析,建立不同布置方式下H型翅片管束流动及换热数值模型,获得两种典型布置下的流动及传热特性变化规律。结果表明,H型翅片特殊沟槽结构使背风侧形成纵向冲刷流场,存在明显的三维流动特征,使得其具有自清理、不易积灰的功能;错排翅片基管传热系数大于等间距排列的基管,并且随速度增大,换热效果差异越明显;管束行距对翅片管传热系数的影响明显大于列距的影响,管束行距增大,引起流道内空气平均速度下降,传热系数降低,流道损失减小。     

锯齿型翅片单元的流动与传热数值模拟

建立了2种板翅式散热器的锯齿型翅片通道的三维模型,仿真分析了散热器内部不同位置和区域的微观流动机制.通过风洞实验测量了散热器在3种工况下的工作效率.分析结果表明,翅片厚度、热侧通道的数量及高度对散热器的换热和阻力性能具有重要影响,并且雷诺数越大,则影响越显著.当雷诺数增大时,翅片表面换热系数和摩擦系数均增大.在同一雷诺数下,单个翅片的表面换热系数和摩擦系数均沿流向降低.计算与实验结果表明,采用计算流体力学（CFD）模拟分析方法,通过建立合适的模型及网格,不仅有助于了解散热器内部工作状况,而且能够获得有效的性能数据.     

矩形平翅片变形片的换热与阻力实验研究

提出了三种矩形平翅片的几何变形片, 以矩形平翅片管作为比较对象, 在吸风式直流风洞中进行了开口（ 孔） 侧背风等六种方案的空气外掠单排翅片管的对比性实验研究,得到了具有实用价值的结论。实验证实：在最窄截面风速 Ｕｍａｘ ＝ ３ ～９ ｍ／ｓ 的范围内,ｂ型翅片管在孔侧迎风时, 平均当量换热系数比平翅片管提高了１３ ．４ ％ ; 孔侧背风时, 提高了１１ ％ ,是三种片型中的最优形状。该片型是一种换热性能优异,具有深入研究价值的片型。     

制冷剂流动方向对微通道蒸发器房间空调器性能影响的对比试验研究

试验研究UF(Upward Flow,制冷剂在微通道蒸发器中自下而上流动)和DF(Downward Flow,制冷剂在微通道蒸发器中自上而下流动)2种制冷剂流动方式下微通道房间空调器的制冷性能,并对其名义制冷工况下制冷剂配液分布进行红外成像.试验结果表明,随着室内空气干球温度的上升,2种方式的制冷量和能效比均不断上升;名义制冷工况下,UF方式优于DF方式,前者的制冷量和能效比EER比后者分别高出21.52%和14.94%;红外成像分析表明,UF方式分液效果优于DF方式.但是,UF方式蒸发器尾部制冷剂分配较少,换热效果下降.     

数据机房自然冷却用泵驱动回路热管换热机组性能实验研究

设计了一种数据中心自然冷却用泵驱动回路热管换热机组,并介绍该机组的构成和工作原理,针对研制的样机搭建实验系统并较全面地进行实验研究。结果表明：当室内外温差为10 ℃时,机组能效比COP为5.88;当室内外温差为18 ℃时,机组COP可达10.41;当系统质量流量在一定范围变化时,即工质气化率在2%～50%范围内,机组换热量没有显著变化,且换热量与室内外温差近似呈线性关系;同时系统阻力越大,蒸发器进出口温差越大,显热换热量所占比例也越大。     

拼装式板式换热器在辐射供冷暖中的应用

探讨拼装式板式换热器在辐射供冷暖工程中的应用及换热工况匹配等问题,根据不同的工况选择不同的板片结构进行工况匹配.结果表明,用于辐射供冷暖工程时,应同时考虑板片的换热性能和流动性能.虽然辐射供冷暖系统均属于大流量、小温差的换热工况,但辐射供冷系统的换热温差及单位面积质量流量小于辐射供暖系统.长宽比大、波纹高度小、间距小及角度大的板型较为适用;而辐射供暖系统更适合采用长宽比小、波纹高度大、间距大及角度小的板型.     

能量桩群桩换热效率的数值模拟与分析

开展能量桩换热过程的数值模拟研究,分析各参数对能量桩群桩换热性能和桩土温度响应影响规律,可为探索高效经济且可行的能量桩设计提供理论依据。文章通过简化能量桩运行过程,利用Abaqus软件建立考虑桩内导管桩土之间相互作用的能量桩三维数值模型,并用收集的实验数据验证模型可行性,对各桩间距下不同换热管数的能量桩群桩与不同岩土体中的能量桩群桩的换热过程进行模拟,分析了不同桩径群桩在不同换热管数和桩周土体条件下的换热量及其换热效率。结果表明:各能量桩群桩换热前期无差异,之后桩间距越大的群桩换热量越大;三U型能量桩群桩的热效率系数大于单U型和双U型的;岩石作为桩周土体的换热效率要高于黏土,砂土的最低,而且桩间距接近4.5倍桩径时,黏土中的群桩热效率系数趋近于砂土。     

汽车空调38 mm平行流蒸发器翅片参数研究

采用CFD数值模拟及实验研究相结合的方法,分析38 mm平行流蒸发器翅片开窗角度、翅片间距、翅片布置对换热性能的影响,为38 mm平行流式蒸发器的优化设计提供理论参考.     

圆形翅片导热的翅片效率

翅片管是翅片管换热器中的核心和关键元件, 翅片效率是设计翅片管换热器过程中的主要参数之一, 在换热表面的比较方面也具有一定的实用价值。由于翅片效率的解析解复杂或求解困难, 对于一般工程问题只需求出近似值即可满足需要, 所以采用了一种简便可行的数值法。根据热量衡算, 建立了圆形翅片导热的数学模型, 运用有限差分法, 将模型整理为三对角矩阵, 借助于计算机, 计算出圆形翅片导热的温度分布, 翅片散热速率, 从而计算出翅片效率。根据实例所得出的翅片散热速率θ₁ 为22 .92 W , 翅片表面温度为基管温度时散热速率θ₂ 为36 .82 W, 所得翅片效率η为0 .62。应用该方法可对不同结构尺寸、材质的圆形翅片及不同的换热介质进行计算, 得出相应的结果。     

环形换热翅片的理论研究及设计

换热器传热效率的大小与翅片管的排列方式和翅片的结构参数有关。运用电脑软件对换热器中环形翅片管束的实物模型进行了仿真模拟,研究了顺排管束和错排管束的换热效果,并通过固定参数法对加热器模型进行理论计算。研究结果表明,错排管束的换热效果优于顺排管束,加热器翅片的最优间距为5.5 mm,与无翅片的换热器管道相比,有翅片的换热器管道的传热效率提高了387.35%。     

管型对螺旋折流板翅片管油冷器性能的影响

油冷器广泛应用于各类化工过程及机械加工过程中.通过实验研究了不同结构参数的螺旋折流板冠形翅片管油冷器,获得了油冷器的传热与阻力性能曲线.结果表明,此类油冷器的壳侧传热膜系数可达1 100～1 300 W/(m2·K),比弓形折流板光滑管油冷器提高了1倍,而压降降低30%～50%;传热管的翅片间距和翅片高度必须在合理的范围内,两者均在1.0～1.2 mm时才能保持较佳的油冷器性能.     

几种环形翅片管通道内流体流动与换热特性的对比研究

采用Fluent软件,对基管相同的圆翅片管和5种椭圆翅片管用稳态RNGκ-ε模型进行三维数值模拟,5种椭圆翅片管A_(fin),A_(min),D_e,P_(er),β分别与圆翅片(C_(ir))有相同的翅片面积、最小截面面积、翅片当量直径、翅片周长和翅化比.通过对不同雷诺数(Re)下流场及翅片表面局部努塞尔数(Nu)的分析比较,得到翅片管通道内流体流动及换热的特征,并提供了圆翅片管和5种椭圆翅片管的综合换热性能Nu/f的结果.研究表明,圆翅片C_(ir)的Nu大于椭圆翅片A_(fin),D_e,P_(er),β,但小于椭圆翅片A_(min).圆翅片的阻力系数f大于椭圆翅片A_(fin),P_(er),β的f,且小于椭圆翅片A_(min)的f.椭圆翅片D_e在Re较小(Re≤8 000)时与圆翅片C_(ir)的f的差值较小,在Re较大(Re8 000)时与圆翅片C_(ir)基本相同.椭圆翅片A_(min)的综合换热效果最好.     

窝形翅片管换热器强化传热研究

本文对三种窝形翅片管——单面球形窝、单面柱形窝、双面球形窝与普通光滑平板式翅片管在吸风式直流风洞上进行了性能对比实验研究.采用微机对实验数据进行整理,得出了各种翅片的性能曲线和计算公式,并与平翅片进行了比较.研究结果表明:在迎面风速为1.7m/s～5.5m/s,雷诺数为840相似文献