微通道换热器空气侧换热性能影响实验研究

针对微通道蒸发器的换热性能,在结露条件下,分析了冷冻水进口温度、空气进口温度、空气流速大小等参数对空气出口温度、换热器换热系数、空气侧压降等实验结果的影响程度,研究发现:提高冷冻水进口温度,空气侧换热系数和压降有不同程度降低,而空气出口温度有所升高。     

燃气采暖热水炉冷凝换热器数值模拟

针对燃气采暖热水炉的冷凝换热器(管壳式换热器,烟气走壳程,水走管程,换热管采用波纹管),采用Fluent软件模拟不同烟气进气角下冷凝换热器烟气温度场、传热系数、进出口烟气压力降,根据模拟结果分析最佳烟气进气角。在建立几何模型时,冷凝换热器外壳内壁面考虑两种情况,一种为平面内壁,另一种为波纹内壁(以下分别称为平面内壁换热器、波纹内壁换热器)。两种换热器烟气入口右侧(远离出口侧)均存在烟气滞留区。由于波纹对换热管与外壳间隙实现了填充,波纹内壁换热器不会出现平面内壁换热器的烟气短路情况(部分进口烟气未经换热管与管内冷水换热,就流向烟气出口)。波纹内壁换热器出口烟气温度明显低于平面内壁换热器,说明波纹内壁换热器的换热性能更优。两种换热器的传热系数均随烟气进气角的增大而增大。相同烟气进气角条件下,波纹内壁换热器的传热系数大于平面内壁换热器。两种换热器烟气压力降均随烟气进气角的增大而增大。相同烟气进气角条件下,平面内壁换热器的烟气压力降小于波纹内壁换热器。平面内壁换热器、波纹内壁换热器的最佳烟气进气角分别为15°、30°。     

翅片厚度对平行流蒸发器换热性能的影响

平行流蒸发器是双排扁管布置的换热器,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,本文选用适合于该微尺度强化换热结构的传热和压降关联式,对某一四流层布置的平行流蒸发器建立数学模型。并通过模拟计算不同翅片厚度对换热器换热性能的影响,发现在其他条件不变的情况下,制冷剂质量流量、换热量、制冷剂流动阻力和空气侧通风阻力都随翅片厚度的增加而增加,并且换热量,制冷剂流阻和通风阻力的增量百分比与制冷剂流量的增量很相近。     

空冷凝汽器三排管外空气流动和传热性能的数值研究

针对空冷凝汽器的椭圆管外绕椭圆翅片的三排管外空气侧的流动和传热进行数值计算。建立三维计算模型并选用计算结果优于标准k-模型的SST湍流模型,对不同迎面风速下,三排管外空气侧的速度场、温度场进行分析和研究。结果表明,迎面风速的增加使换热系数增大,阻力增大;外界环境温度越低,换热量越大。模拟的结果可为空冷凝汽器的优化设计及实验提供参考依据。     

地铁专用间接蒸发冷却器布水方式优化

为了解决常规间接蒸发冷却器由于表面水膜均匀性、完整性差而导致换热效率低的问题,提出了两侧旋转布水间接蒸发冷却器,进行了3种布置方式下的换热性能实验,运用正交实验对影响换热器性能的因素进行研究,研究表明:开孔正对气流方向时换热器换热性能最佳,且旋转布水装置存在最佳转速76r/min,喷水量、空气流速、冷却水流量、冷却水进口温度的增加使换热器的换热量增大,喷水温度、空气温度的升高使换热器的换热量减少,其中冷却水进口温度的改变对换热性能的影响最为显著,温度由35℃上升到39℃时,换热量提高37.62%,单位面积换热量为1.14kW,该换热器可安装于地下车站排风坑道内,可有效地解决地铁站冷却塔安装位置难题。     

空调冷凝器性能的实验研究

介绍了一种自控程度好、控制精度高的空调换热器综合实验台的研制过程，其中包括实验台各组成部分的功能以及各参数的设计范围；对不同涨头尺寸的冷凝器的性能进行了实验研究，并根据实验结果分析了迎面风速对换热量的影响、迎面风速对空气侧阻力的影响、冷凝温度对换热量的影响以及接触热阻对换热量的影响。得到的结论可用于指导生产实践以达到有效提高换热器换热性能的目的。     

风机变频对空气源热泵热水器系统性能影响的研究

本文建立了以制冷剂R22为工质的空气源热泵热水器性能测试系统,进行了风机变频实验,并对蒸发器建立了仿真模型。通过夏季实验和模拟分析了蒸发器传热系数与迎面风速的关系。研究结果表明:1)蒸发器出口制冷剂过热度和传热系数随着空气流速的增大而增大,直至达到某一定值后趋于稳定,说明并非风速值越大,蒸发器换热性能越好,而且较大的过热度会导致压缩机吸气温度过高,影响压缩机的使用寿命;2)不同环境温度下均存在1个最佳迎面风速使机组系统性能达到最佳,且这个最佳风速随环境温度的上升而降低。环境温度分别为20℃、25℃和30℃时,最佳迎面风速分别为6 m/s、5 m/s和4 m/s。     

地铁用间接蒸发冷却器换热性能影响因素

为解决地铁站冷却塔设置难题,提出了一种采用低速电机驱动旋转布水装置的间接蒸发冷却器,在两种布置方式下,对其换热性能进行了单因素实验,并运用正交实验法对较优布置方式下影响换热器换热的因素进行了分析。结果表明:两种布置方式下,喷嘴与蒸发冷却器的间距、两组换热管束间距均存在最佳值,喷嘴双侧旋转布水优于单侧旋转布水;换热器平行气流布置且喷嘴双侧旋转布水为较优布置方式,此时,换热器换热量随喷水量、转速、空气速度、冷却水进口温度的增加以及喷水温度、空气温度的降低而增大,其中,冷却水进口温度对换热器换热影响最为显著,其他因素对其换热的影响从主到次顺序为:喷水量、空气温度、空气速度、喷水温度、转速、冷却水流量。     

空气源热泵冷热水机组全年运行工况的模拟与分析

从机组的空气侧换热量、水侧换热量、压缩机轴功率和供热性能系数等参数进行综合分析,以冬季工况为主。重点分析了不同空气侧换热器结构参数下机组的性能,寻求对空气源热泵冷热水机组结霜特性影响最小的空气侧换热器的结构参数。用变化后的结构参数结合夏季运行工况,其空气侧换热系数、管壁温度、空气侧压降也有所改善。将模拟结果与实验数据进行了比较,两者吻合很好,进一步验证了所建模型的可靠性。     

膜式全热换热器换热效率影响因素实验研究

为了研究膜式全热换热器换热效率影响因素,本文采用一种有机超滤膜设计制作了两种新型膜式全热换热器,通过实验分析了迎面风速、温湿度以及通道长度对换热器换热效率及阻力的影响。结果表明,随着迎面风速的减小、温湿度的增大及通风通道长度的提高,换热器换热效率有着不同程度的增加,但通风阻力随着通道长度及风速的增加而增大。这一系列的研究结果为全热换热器的设计和应用提供了依据。     

平直翅片管换热器的换热性能和压降特性研究

应用Fluent软件对换热器在不同的工况下换热性能进行模拟,结果表明:换热系数、Nu和压降随翅片进口风速增大而增大,摩擦因子随进风速度增大而减小;换热系数、Nu、压降和摩擦因子随翅片间距增大而减小;换热系数和Nu随进风温度增大而先增后减,压降和摩擦因子随进风温度增大而增大。     

污水源热泵淋激式换热器强化传热试验研究

为避免污水换热器出现结垢、堵塞后难以清理以及腐蚀后难以更换换热管的情况,污水源热泵污水侧推荐采用淋激式换热器。将淋激式换热器换热管(管外为热水、管内为冷水)作为试验对象,分析喷淋热水温度、喷淋强度(即喷淋热水质量流量)对3种管材(紫铜光管、不锈钢光管、不锈钢波纹管)传热系数的影响。在相同试验条件下,不锈钢波纹管的传热系数最高,其次为紫铜光管,不锈钢光管的传热系数最低。紫铜光管的传热系数对喷淋热水温度的变化最敏感,其次是不锈钢光管,不锈钢波纹管对喷淋热水温度的变化最不敏感。不锈钢波纹管的传热系数对喷淋强度的变化最敏感,其次是紫铜光管,不锈钢光管对喷淋强度的变化最不敏感。管材传热系数随喷淋热水温度的增大增幅较小,随喷淋强度的增大增幅明显。试验条件下,当喷淋强度增至某一特定值后,管材传热系数增幅减缓,因此应综合考虑水泵能耗因素,设定合理的喷淋强度。     

结构参数对矩块式换热器传热性能的模拟研究

矩型块状式错流换热器是针对高压工况设计的一种高效换热设备,为了充分利用热源的热量,提高换热效率,本文将热流体管道设计成蛇型管.通过数值模拟分析了在相同运行工况下,不同的金属固体填充物的导热系数、 流体通道管径、 冷热流体通道间距等结构参数对换热性能的影响.模拟结果显示:换热器的传热系数及传热效率随固体填充材料导热系数的...     

螺旋管结构对超临界甲烷换热特性的影响分析

采用数值模拟方法,对螺旋管结构参数(螺旋管内直径、螺旋直径及螺旋升角)对超临界甲烷在螺旋管内流动换热特性的影响进行研究。通过螺旋管内表面传热系数及比摩擦压力降表征管内流动换热性能,对螺旋管出口横截面的流速与温度分布进行分析。结果表明：螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径减小,表面传热系数达到峰值时的入口温度及峰值、比摩擦压力降均增大。螺旋直径及螺旋升角相同时,随着螺旋管内直径增大,出口横截面的平均流速逐渐增大,管道内的高温流体所占横截面面积越大且越贴近壁面,且横截面最高温度增大。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径增大,管内表面传热系数峰值小幅度降低,不同入口温度范围表面传热系数与螺旋直径呈现不同变化规律。此外,比摩擦压力降随着螺旋直径增大而逐渐降低。螺旋管内直径及螺旋升角相同时,随着螺旋直径减小,出口横截面流速增大且横截面流速的分层现象越明显。随着螺旋直径增大,管内高温流体所占横截面面积逐渐减少且逐渐远离壁面,同时横截面温差降低。螺旋升角对超临界甲烷在螺旋管内的流动换热性能影响较小。     

太阳墙扰流板的结构优化

提出一种在集热板上设置开孔扰流板的太阳墙(用于加热室外新风),采用FLUENT软件,选取南京地区2017年2月20日12:00的室外空气温度、太阳辐照度,模拟分析不同进口风速下,扰流板孔径、孔间距以及扰流板间距对太阳墙换热效率、空气压力损失的影响。以较大换热效率、较小空气压力损失为目标,针对一定外形尺寸(高×长×厚为3 000 mm×1 000 mm×128mm)的太阳墙,优化扰流板(长×宽×厚为1 000 mm×50 mm×2 mm)孔径、孔间距以及扰流板间距,在进口风速为3 m/s时对优化效果进行验证。孔间距、扰流板间距一定时:在相同进口风速下,换热效率、空气压力损失均随孔径的增大而减小;在相同孔径下,换热效率、空气压力损失均随进口风速的增大而增大。孔径、扰流板间距一定时:在相同进口风速下,换热效率、空气压力损失均随孔间距的增大而增大,换热效率有趋于稳定的趋势;在相同孔间距下,换热效率、空气压力损失均随进口风速的增大而增大。孔径、孔间距、进口风速一定时:换热效率、空气压力损失均随扰流板间距的增大而减小。在进口风速为3 m/s条件下,对优化前后的太阳墙集热板温度场进行模拟比较。与优化后相比,优化前太阳墙集热器相同位置的温度明显偏高,尤其是在空气进口处的两侧集热板存在非常明显的高温区(最高温度达到130℃)。优化后的太阳墙集热板温度明显下降,最高温度为100℃,证明优化效果明显。     

毛细管换热器的换热特性研究

作为地表水源热泵的前端换热器,毛细管换热器具有优良的性能,对毛细管的结构优化设计研究对地表水源热泵的推广与应用具有重要意义.建立不同管间距下的毛细管换热器三维模型,搭建试验台进行换热实验来验证数值模拟的准确性.利用Fluent对毛细管换热器进行放热工况下的数值模拟,通过分析在不同地表水流速下的各个模型的进出口温差、单位席面积换热量、单位体积换热量、传热系数,来确定最佳管间距.并分析毛细管换热器换热性能指标随地表水流速的变化,研究它对毛细管换热器换热的影响.     

闭式热源塔换热性能实验研究

建立了闭式热源塔热泵实验系统,实验研究了不同空气温度和相对湿度、溶液流量、风量下闭式热源塔换热性能的变化规律。结果表明:闭式热源塔的总吸热量在7 kW以上,总吸热量随空气温度、相对湿度和溶液流量增大而增大,注重潜热能的利用能有效地增加总换热量;热源塔能效比随空气温度和相对湿度的升高而增大,随溶液流量增大而减小,在满足吸热量的前提下应减小风机转速以降低能耗。     

百叶窗肋片流动与传热数值模拟与结构优化

对某空调器中φ9管径的百叶窗肋片空气侧的流动与换热进行了详细的三维数值模拟,优化了换热器肋片结构,提出了优化后的肋片结构参数.对比发现,在迎面风速范围内,优化后换热器压降减小,综合性能CPF提高;在换热性能基本保持不变且综合性能略有提高的情况下,换热器体积减小约33%.     

夏季工况下宿州地区U型管换热器换热效率模拟与分析

文章利用COMSOL软件对宿州市某单U型地埋管换热器建立三维动态数值计算模型,模拟得到不同流速、不同进水温度下单U管进、出口温度分布图。结果表明,夏季工况,随着进水流速和进水温度的升高,换热量逐渐增大,当进水流速达到3.5m3/h,进水温度达到37℃时,换热量不再增大;进口流速为1.3m3/h～2.3m3/h,进水温度在26℃～30℃范围内,换热效率较高,现场测试数据与模拟结果高度吻合。     

冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器性能研究

介绍了冲缝吸热板渗透型太阳能空气集热器的结构,建立了传热数学模型。采用Matlab程序对传热数学模型进行求解,模拟研究了结构参数、运行参数对集热器热性能的影响。集热器出口空气温度的实测结果与模拟结果的平均偏差为0.99K,证明传热数学模型准确可靠。集热量随吸热板外表面发射率增大而降低,随集热器出口空气流量、太阳辐射强度的增大而升高,随环境温度的增大先降低后升高。集热器出口空气温度随吸热板外表面发射率、集热器出口空气流量的增大而降低,随太阳辐射强度、环境温度的增大而升高。