微通道型分离式热管传热性能实验研究

研制了微通道型分离式热管采用R134a为传热介质,针对高低温温差、充液率、安装高度差和连接管路等因素进行了实验研究,得出了各因素与单位面积换热量的变化关系.实验结果表明,热管换热量在温差为20℃时比温差为10℃时增加了106％;而系统的最佳充液率介于113％～140％,在此区间内的单位面积换热量最大;当高度差从0.75m增加到1.2m时,热管的单位面积换热量增加了267％.     

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。     

单管多翅片排管蒸发器传热性能实验研究

针对食品冷链系统用传统排管蒸发器传热效率低、管材消耗量大等问题,采用ASHRAE 75～77标准中规定的热平衡法,在0℃和-18℃库温分别对应的5个不同蒸发温度下,对冷库用单管双翅片排管蒸发器和单管八翅片排管蒸发器的翅片效率、传热系数和制冷量进行实验研究.结果表明:单管八翅片排管蒸发器的平均翅片效率为96.03％,比单...     

微通道蒸发器和翅片管式蒸发器性能对比试验

为研究微通道换热器和翅片管式换热器的性能差异,将2排微通道蒸发器和4排翅片管式蒸发器分别应用于同一家用空调器中进行试验对比分析,试验结果表明:在室外温度分别为26.7℃,35.0℃和40.5℃下,采用微通道蒸发器的空调器的制冷量比采用翅片管式蒸发器的分别高4.08％,2.78％和7.90％,前者COP比后者分别高3.2...     

变工况条件下微通道蒸发器换热特性实验研究

微通道蒸发器由于紧凑、换热效果好等优点越来越多应用于汽车空调当中,但存在制冷剂分配不均导致换热效果衰减等问题而限制了大量推广,因此研究微通道蒸发器换热特性及如何改善其制冷剂分布均匀性显得重要。本文搭建了以R134a为制冷剂的汽车空调实验测试台,分析了双排四流程微通道蒸发器的换热量及损,利用红外热像仪拍摄蒸发器表面得到表面温度分布图像。随着蒸发器进风温度由21℃升高到42℃,制冷量由2.37 k W增加到4.19 k W,而蒸发器损先增加后减小,并在进风温度为27℃与进风温度为42℃时达到最大值与最小值,分别为0.21 k W与0.16 k W。表征蒸发器表面温度分布均匀性的σ值随进风温度先由2.5增至19.5然后降至1.8,即蒸发器表面温度在进风温度为27℃时分布最不均匀,而在进风温度为42℃时分布最均匀。结果表明:较高的蒸发器进风温度能有效改善蒸发器换热性能,损及σ值可分别减小26.1%与91.0%。通过实验发现,适当提高压缩机转速能有效改善蒸发器表面温度分布的均匀性。     

采用微通道蒸发器的分离式热管充液率实验研究

采用微通道换热器作为分离式热管的蒸发器,在充液率为80%~150%之间进行了实验研究。实验测量了微通道蒸发器换热量、管壁温度分布及系统EER,分析了不同充液率下微通道蒸发器的工作状态,计算了蒸发器传热系数,实验结果表明:微通道蒸发器换热量随室内外温差的增大而增大,分离式热管最佳充液率为120%左右。此外,与翅片管蒸发器进行了实验对比,在换热量相当的条件下,微通道蒸发器重量减轻了45%,系统工质充注量降低了51.9%,系统EER提高了2.8%。     

微通道环路热虹吸换热器传热性能及不稳定特性实验研究

搭建了微通道环路热虹吸换热器实验平台,以R245fa为工质,在控制环境温度条件下,分别研究了充液量及加热功率对系统传热性能的影响以及高加热功率下蒸发器局部高温及局部温度振荡现象。结果表明:随着加热功率的增加,系统总热阻呈先下降,后趋于稳定,再逐渐升高的变化趋势;不同的充液量下,存在不同的最佳加热功率区间,系统热阻最小;在高加热功率下,蒸发器上部远离出口区域首先出现过热现象,并随着功率的增高,过热区域逐渐向外部区域扩散;当充液量较低且加热功率较大时,系统会出现周期长、振幅高的温度及压力波动特性。     

气体导流装置对微通道蒸发器性能的影响

针对微通道蒸发器制冷剂流量分配不均匀造成的换热性能恶化和干蒸现象,本文搭建了双流程微通道蒸发器性能测试实验台,研究导气装置对蒸发器换热性能及扁管中制冷剂分配均匀性的影响,并与常规的双流程微通道蒸发器进行对比。结果表明：由于入口制冷剂流量不变,液相制冷剂蒸发为气体的最大相变潜热不变,导致二者换热量和传热系数差值较小,最大值仅相差0.5%和6.9%。但加导气装置后流动阻力降低,两相段长度较常规结构增幅为87.3%,过热度显著降低,风速为3 m/s时两种结构的过热度降幅为44.4%。各扁管间制冷剂分布趋于一致,均匀性得到提升,干蒸现象得到缓解。     

微槽平板热管传热性能的实验研究

系统地研宄小充液率条件下重力对微槽平板热管传热性能的影响，分析了工作温度、冷却方式等影响因素．发现重力对热管径向液膜的分布影响比较小，而对轴向的影响比较明显，从而使得倾角较大地影响了热管的传热能力．进一步证明了深槽平板热管具有良好的传热性能．     

不同空气侧风速下微通道蒸发器换热特性实验研究

搭建微通道蒸发器性能实验台,采用控制变量法研究不同空气侧风速下微通道蒸发器表面温度分布、制冷剂进出口压力的变化规律,计算换热量和换热系数,从而分析空气侧风速对微通道蒸发器的流量分配特性和换热效果的影响。结果表明,随着风速增大,微通道蒸发器制冷剂流量分配不均匀性增大,进出口压力波动振幅和周期增加,压降增大,风速2 m/s时微通道蒸发器换热效果最佳。     

微通道冷凝器空气侧性能的实验研究

对13个微通道冷凝器空气侧性能进行实验研究,分析空气侧换热系数和压降与迎面空气流速、翅片片距、百叶窗翅片开窗数、扁管宽度及扁管高度之间的关系,并将实验值与3个不同的百叶窗翅片换热及压降关联式的预测值进行比较。结果表明：翅片片距和扁管宽度对空气侧性能影响较大,3个关联式中Kim—Bullard关联式预测偏差相对最小,换热系数的预测偏差在0～-30％以内,摩擦系数的偏差在±20％偏差范围内。最后基于已有实验数据,对KimBullard关联式进行重新拟合。     

出口过热度对CO_2微通道蒸发器性能的影响

本文理论分析了影响CO_2微通道蒸发器制冷能力的关键因素,搭建CO_2微通道蒸发器测试实验台,采用CO_2电子膨胀阀实现过热度调节,研究了蒸发器出口过热度对制冷能力以及出风温度的影响。研究表明:相比于其他制冷剂,CO_2出口过热度对蒸发器制冷能力的影响较大,蒸发器的性能随出口过热度的减小而提升,随着过热度的减小,制冷能力的提升存在3个具有显著差异的阶段,系统中蒸发器的性能随过热度减小最多提升57.9%。此外,采用了红外线热像仪拍摄和均布热电偶的方法,得到出风温度和蒸发器表面温度的分布规律,结果表明出风温度随过热度的减小有更好的均匀性。     

微通道蒸发器在室内空调器上的应用研究

微通道换热器以高效、低成本等优点在空调上得到广泛应用,但目前微通道换热器在蒸发器中应用较少。本文通过对微通道蒸发器与铜管翅片式蒸发器进行实验测试,旨在对微通道蒸发器优势及问题进行初步分析。     

微通道平行流蒸发器流程布置研究与分析

微通道平行流蒸发器作为新一代汽车空调用蒸发器正在逐步取代传统的层叠式蒸发器,但是目前业界对微通道平行流蒸发器的流程排布对其性能的影响还不是十分清晰.针对微通道平行流蒸发器的双排结构,利用仿真和实验的方法对两组不同流程结构的蒸发器进行了性能分析,建立的模型仿真结果与实验结果误差在±10%以内.对于不同流程的微通道平行流蒸发器的仿真与实验结果表明,2流程设计比4流程设计具有更好的传热与压降特性.     

微通道换热器结霜特性及换热性能实验研究

结霜是制约微通道换热器在制冷及空调系统应用的主要因素之一。针对微通道换热器结霜问题,本文基于相变驱动力分析了结霜机理,观察了不同环境因素下冷表面霜层生长形貌,并实验研究了湿空气温度、含湿量、气流速度及冷却液温度对微通道换热器结霜特性及换热性能的影响。结果表明:湿空气含湿量及气流速度是影响微通道换热器结霜的主要因素,结霜时间为15 min,含湿量为5.75 g/(kg干空气)工况下,换热器表面结霜量比含湿量为3.58 g/(kg干空气)时提高了63.87%;气流速度为2.5 m/s工况下,换热器表面结霜量比气流速度为1 m/s时增加了55.4%。随着结霜时间的增长,湿空气温度、冷却液温度越低,含湿量、气流速度越大,换热量下降趋势越明显。     

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。     

变工况条件下微通道蒸发器换热特性的研究

微通道蒸发器由于紧凑、换热效果好等优点越来越多应用于汽车空调当中,但存在制冷剂分配不均导致换热效果衰减等问题而限制了大量推广,因此研究微通道蒸发器换热特性及如何改善其制冷剂分布均匀性显得重要。本文搭建了以R134a为制冷剂的汽车空调实验测试台,分析了双排四流程微通道蒸发器的换热量及?损,利用红外热像仪拍摄蒸发器表面得到表面温度分布图像。随着蒸发器进风温度由21 ℃升高到42 ℃,制冷量由2.37 kW增加到4.19 kW,而蒸发器?损先增加后减小,并在进风温度为27 ℃与进风温度为42 ℃时达到最大值与最小值,分别为0.21 kW与0.16 kW。表征蒸发器表面温度分布均匀性的σ值随进风温度先由2.5增至19.5然后降至1.8,即蒸发器表面温度在进风温度为27 ℃时分布最不均匀,而在进风温度为42 ℃时分布最均匀。结果表明：较高的蒸发器进风温度能有效改善蒸发器换热性能,?损及σ值可分别减小26.1%与91.0%。通过实验发现,适当提高压缩机转速能有效改善蒸发器表面温度分布的均匀性。     

多孔鳍歧管微通道流动传热特性研究

微通道技术是芯片冷却最具前景的技术之一。本文采用数值模拟的方法对比分析了不同孔隙率(ε=0.2～0.8、ε-rise和ε-drop)多孔鳍歧管微通道流动传热特性。结果表明：多孔鳍可以显著降低歧管微通道流动阻力,最高超过20%。但随着入口速度增加,压降降低效果逐渐减弱。在研究的孔隙率变化范围内,ε=0.4和ε=0.6的多孔鳍歧管微通道综合性能更好。基于芯片最高温度评价,ε-rise案例相比ε=0.4案例热阻更低,压降更高;且随着入口速度增加,热阻优势得到强化,压降劣势逐渐缩小。与ε=0.4案例相比,ε-rise案例在压降仅高1.4%的情况下,热阻降低8%。     

脉动热管传热性能实验研究

脉动热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,影响脉动热管传热性能的主要因素包括几何参数、物理参数和操作参数。本文对脉动热管的传热性能进行了可视化实验研究,给出了不同影响因素对脉动热管传热性能的影响结果。