板式蒸发器换热性能的数值模拟Ⅱ:结果及分析

在已建立的数学模型的基础上,对板式蒸发器换热能力进行了数值模拟.针对应用较广的R134a和R410A制冷剂来比较和分析板式蒸发器在小的温差下的换热性能.在三种不同的计算工况下简要分析了各种热力参数的变化对蒸发器整体换热性能的影响.不同的制冷剂,其换热系数和压降差别较大,相同工况下采用R410A替代R22,板式蒸发器的换热性能可提高8.5%～10.0%,且压降可大幅降低.     

板式蒸发器换热性能的数值模拟Ⅰ:数学模型

采用分布参数法对波纹型多通道单流程板式蒸发器建立数学模型,通过计算局部蒸发换热系数和摩擦压降可以简化板式蒸发器内复杂三维流动的换热关系.总结了文献已有的各种换热和压降关联式,并添加到模型控制方程组中.基于此模型,可对目前应用较广的R134a和R410A制冷荆的板式蒸发器在小换热温差下的换热性能进行研究.     

采用新制冷剂R134a和混合制冷剂R410A的板式蒸发器性能研究

采用分布参数法对波纹型通道板式蒸发器建立数学模型,并进行了数值模拟.通过计算板内局部蒸发传热系数和压降可以简化板式蒸发器内复杂三维网状流动的传热特性.针对应用较广的R134a和R410A制冷剂来比较和分析板式蒸发器在小的温差下的传热性能.在3种不同的计算工况下简要分析了各种热力参数的变化对蒸发器整体传热性能的影响.不同的制冷剂,其传热系数和压降差别较大,相同工况下采用R410A替代R22,板式蒸发器的传热性能可提高8.5%～10.0%,且压降可大幅降低.     

部分负荷下板式蒸发器换热性能的实验研究

针对目前制冷系统大部分时间都在部分负荷状态下工作和板式蒸发器换热性能研究较少的这些情况,本文对部分负荷下板式蒸发器的换热系数进行了研究。通过实验和计算,得出了低流速下板式蒸发器换热系数、制冷剂侧换热系数随水流速的变化关系,为板式蒸发器的设计和选型提供了参考。     

人字形波纹板式蒸发器数值模拟

本文根据两相流动换热理论,提出了一个板式换热器的稳态分布参数模型.在此模型基础上,利用分布参数法求解各控制方程,得出了制冷剂的温度、压力、气液相速度以及冷冻水温度、压力沿通道方向上的分布情况.此模型可用于分析换热器的整体性能,为板式换热器的优化设计、制冷系统的匹配提供依据.     

翅片式蒸发器换热性能的数学模型

本文采用分布参数法对翅片式蒸发器建立了数学模型，通过计算局部换热系数和摩擦压降来简化翅片式蒸发器内复杂的三维流动关系，总结了文献已有的换热系数和摩擦压降的关联式，并添加到模型控制方程中，基于此模型，可对制冷剂在翅片式蒸发器中应用的换热性能进行模拟研究。     

R134a与R410A在空调工况下的性能比较

传统制冷剂R22的替代已是大势所趋.本文着重对R22的替代制冷剂R134a与R410A的传热、阻力压降特性进行实验比较研究,认为R410A在传热、阻力压降特性方面比R134a优良,作为R22的替代制冷剂,R410A应比R134a更有竞争力.     

R134a在微肋管内流动冷凝换热计算关联式的改进

本文选用表面传热系数为评价指标,对外径为6.35 mm的微肋管内R134a两相流动冷凝换热特性进行实验研究,分析了水力工况、测试管结构参数等对管内表面传热系数的影响,还选用Cavallini et al.关联式、Miyara et al.关联式和Oliver et al.关联式对微肋管内表面传热系数进行预测,发现Cavallini et al.关联式对微肋管内换热性能的预测能力最好,关联式预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为-21.47%和21.94%。虽然Miyara et al.关联式预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为16.21%、30.65%,但两者之间的误差范围为-47.12%～82.32%,说明在部分工况下Miyara et al.关联式对管内换热性能的预测仍存在较大误差。三个关联式中,Oliver et al.关联式的预测能力最差,预测值与实验值之间平均误差高达-54.93%,因此,实验根据现有实验数据对Oliver et al.关联式进行了修正,修正Oliver et al.关联式对管内换热性能的预测能力大大提高,预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为-2.37%和10.77%。     

肋类型对水平单管管外沸腾换热性能影响

本文选用近共沸制冷剂R410A,对相同尺寸的一根光管和两根双侧强化管进行了管外沸腾换热实验研究.对于光管管外沸腾换热,将实验结果分别结合Cooper公式和Gorenflo公式得到的管内表面传热系数与经验公式计算值进行了对比,结果显示两者误差保持在15％以下,验证了实验结果的准确性.运用Wilson图解法分别求得两根换热...     

R134a水平微细管内流动沸腾换热的实验研究

本文对R134a在水平微细管内的流动沸腾进行了实验研究。实验测试段选用了内径为1 mm、2 mm、3 mm共3种不同的水平光滑不锈钢管,实验的饱和温度为5~30℃,热流密度为2~70 k W/m2,流量范围为200~1500 kg/(m2·s)。实验结果表明:相同条件下,干涸前2 mm管较3 mm管换热系数平均增幅为11.6%,1 mm管较2 mm管换热增幅为26.3%,1 mm管径换热系数比3 mm管径平均增大40.8%。随着管径的减小,换热系数在更低的干度开始减小,质量流速和强制对流蒸发作用对换热系数的影响变小,热流密度的影响依然显著;塞状流和弹状流区域减小,泡状流和环状流区域增大。     

湿工况下冷却空气型干式蒸发器盘管的数值模拟和性能优化

本文采用分布参数法对湿工况下冷却空气型干式蒸发器盘管进行了数值模拟,在空气相对湿度从15%到85%的变化范围内分析了反映蒸发器盘管性能的各种参数的变化规律.研究表明,空气相对湿度对蒸发器盘管的换热性能影响很大.当空气相对湿度高于68.1%时,蒸发器潜热吸热量将大于显热吸热量,送风温度升高.本文提出了优化蒸发器盘管换热性能的一些措施,在压降的约束条件下,改变制冷剂流量以达到盘管换热性能最忧.     

波纹和百叶窗型表冷器空气侧换热性能的实验研究及分析方法

本文对方形组合式空调机组翅片管换热器空气侧的换热性能进行了实验研究和计算模型分析。将分布参数法（TTM）和创新的分排参数法(RDDM)拓展到方形组合式空调机组制热工况的实验数据处理中,分析翅片管换热器空气侧的换热性能,并与传统的ε-NTU法、集中参数法（LMTD）对比,4种方法计算的j因子和传热系数h偏差均在10%的范围内;基于分排参数模型,研究不同翅片形状、不同翅片间距、不同管径和不同翅片管排数下,传热因子j的变化情况。结果表明：j随Re增加逐渐减小,Re从3 000增至6 020,j下降了25.6%。相同Re下,开窗翅片比波纹翅片的j大,并随着Re的增加两者之间的最大偏差从26.3%缩小为8.3%。j随翅片间距和管径的增大而增大,随着管排数增加而降低,8排管时j急剧降低至约0.008。     

不同环境参数对间冷式冰箱蒸发器结霜换热性能的影响

文章对一个典型间冷式冰箱的冷藏室蒸发器在不同的环境参数下进行了结霜工况的实验研究,研究了空气流速、空气相对湿度、制冷剂流量等对蒸发器性能的影响。考察时间为6～8小时,与实际应用相符,给出了换热量、空气侧压降、结霜量在结霜过程中的动态变化规律。结果表明不同的环境参数对结霜的影响差别较大。在各参数随时问的变化中,空气侧压降呈指数关系增长,结霜量呈直线关系增长。