平流式冷凝器与管片式冷凝器在冷藏车中的应用分析比较

将冷藏车中常用的平流式冷凝器与常规的管片式冷凝器的结构和工作原理进行比较,详细分析了制冷剂在平流式冷凝器多孔扁管微通道内的传热和流动机理,认为制冷剂在非圆截面微通道内流动和冷凝的过程中,当质量流速较低、干度较大时,表面张力对表面传热系数的强化效果明显,对压降影响不大.分析的结果可为今后的研究、设计和校核提供依据.     

机房空调用平行流冷凝器的设计及性能测试

针对数据中心全天候空气调节需求,采用平行流冷凝器设计空调样机,在标准焓差法试验室进行性能试验。结果表明:组合式平行流冷凝器采用两进一出流程的布置方式,并以3:1比例分配扁管,冷凝效率高;制冷冷凝器和热管冷凝器间隔3~5 mm进行叠加组合,节省机组空间,优化空气侧换热效率;不同工作模式下,冷凝器均具有较好制冷能力;平行流换热器的换热系数升高与压降增大是相辅相成的,适当增加系统制冷剂循环流量能够增强换热效果。     

微通道蒸发器的传热性能实验研究

采用实验的手段,探究了制冷剂侧流速改变(雷诺数)对微通道蒸发器流量分配、压降、传热系数以及制冷剂侧换热特性(努塞尔数)的影响。研究表明:随着制冷剂侧流量的增加,微通道蒸发器第一流程制冷剂的流量分配变得更加均匀,进出口的压降随之增大,传热系数及制冷剂侧努塞尔数也逐渐增大,换热效果不断增强。     

热泵车外换热器制冷剂侧结构分析

针对电动车热泵空调系统车外换热器不能使用传统平行流换热器的问题,采用分布参数法建立了稳态数学模型,利用该模型研究了在结霜工况下制冷剂侧结构,包括流程数、各流程扁管布置方式、扁管宽度和微通道孔高对换热及压降的影响,仿真结果表明在保证换热器出口达到过热的情况下,应当尽可能的减小流程数以降低制冷剂侧压降,同时在空气侧压降的限制下,可以适当的增加扁管宽度来减小制冷剂侧压降,孔高的增加会使得换热量和制冷剂侧压降同时减小,但是换热量衰减很小,所以适当增加孔高也是一个减小制冷剂侧压降的方法。     

电冰箱用微通道冷凝器制冷剂侧传热与压降特性试验研究

建立电冰箱换热器试验台,对具有百叶窗翅片的微通道冷凝器制冷剂侧的传热和压降进行测试。结果表明:随着制冷剂质量流速的增加,冷凝器换热量、换热系数及制冷剂流动压降均增大,在冷凝压力为1.46MPa,制冷剂质量流速从90 kg/(m~2·s)增加到150 kg/(m~2·s)时,换热量、换热系数和压降分别增加63%,116%和166%;随着冷凝压力的升高,换热量增大,换热系数减小,在制冷剂质量流速为150 kg/(m~2·s)时,冷凝压力为1.46 MPa与冷凝压力为1.16 MPa相比,换热量增加12%,换热系数降低39%。     

汽车空调冷凝器性能模拟与试验研究

建立了R134a平行流式和管带式冷凝器的稳态分布参数模型,分析对比了两种冷凝器制冷剂侧换热和压降沿流程的变化情况,讨论了迎面风速和环境温度变化对两种冷凝器换热和流动性能的影响;模拟和试验结果表明,平行流式冷凝器换热能力较管带式提高约30%,而制冷剂侧压降是管带式的20%～30%。模拟结果为汽车空调冷凝器的设计和优化提供依据。     

分液冷凝器的管程理论设计及热力性能评价

根据分液冷凝器强化换热思想对其管程理论设计方法进行了研究。依据质量流速和干度来判断每一流程中制冷剂的流型,并依此选取Cavallini换热模型公式的方法求其平均换热系数,同时采用Cavallini两相压降模型和Darcy-Weisbach单相压降模型分别确定冷凝区和过冷段的压降。针对一个案例计算了三种管程设计方案下冷凝器管内冷凝换热系数和端压值,并用惩罚因子PF对其综合热力性能进行了评价。计算结果表明:不同的管程设计方案中管内制冷剂的流量分配均匀性存在较大的差异,均匀性越好,其综合热力性能越优。在质量流速为1200~1500 kg/(m2.s)范围内,与同等换热面积的蛇形管冷凝器相比,其中最好的分液冷凝器的PF值减小了48.5%~54.1%,可见设计优良的分液冷凝器的综合热力性能明显优于蛇形管冷凝器。     

多管程布置微通道分液冷凝器的热力性能

分液式微通道冷凝器(LSMC)是一种新型的微通道平行流冷凝器。本文通过理论计算并实验验证了不同管程布置方案LSMC的管内换热系数和压力降,并采用惩罚因子(PF)对其综合性能进行评价。结果表明:管程数(NP)和每管程换热管数(TNPP)对平行流冷凝器的热力性能都有明显影响。在完全分液效果下,优化的4、5管程LSMC的换热系数分别比3管程LSMC提高了5.7%和13.8%,而4、5管程LSMC的压降也分别比3管程LSMC增大超过23.5%和138.7%。与此比较,LSMC的传热系数和压降在不同TNPP的变化较小,说明优化区间内管程数比每管程换热管数对LSMC单一的热力性能影响更大。此外,实现完全分液的LSMC比部分分液的LSMC热力综合性能好。与实验值比较,LSMC理论传热系数和压降的最大偏差分别为25.6%和20.8%。     

家用空调器中平行流冷凝器翅片参数对空气侧传热流动性能的影响

为了推广平行流冷凝器在家用空调器中的应用,根据经验传热及压降关联式,采用数值模拟的方法,研究家用空调器中平行流冷凝器翅片参数对其空气侧传热流动性能的影响规律.结果表明:适当减小平行流冷凝器的翅片高度和翅片间距,可提高其换热系数、增加压降,保证其换热性能变化较小.     

微通道平行流冷凝器两相流传热和压降的修正方法

本文通过建立以R134a为制冷剂的微通道平行流冷凝器的分布参数模型,使用交复检验非线性法对微通道冷凝器两相区的传热和压降关联式进行修正,并与无修正的仿真模拟结果、传统简单多项式拟合修正法的结果进行了比较。结果表明,运用交复检验非线性法修正的效果要优于无修正及传统简单多项式拟合法,使用前者修正后可将换热量误差减少64. 5%,均方误差控制在3%以内;制冷剂侧压降误差减少82. 05%,均方误差控制在10%以内,该方法为换热量和制冷剂侧压降的修正提供了一种预测精度更高的思路和方法。     

R404A和R410A应用于平行流冷凝器的模拟分析比较

采用分布参数法对平行流冷凝器建立数学模型，对目前广泛使用的制冷剂R134a和低温制冷剂R404A和R410A在平行流冷凝器中的换热和流动性能进行模拟计算和分析比较。分别在相同和不同工况下。比较3种制冷剂的换热系数及压降等换热和流动性能参数。结果表明，在采用平行流冷凝器的汽车空调工况范围内，R410AR404A的流动和传热性能均优于R134a，更适宜用于汽车空调用平行流冷凝器。     

不同结构布置空调用翅片管冷凝器性能的仿真研究

在空调用翅片管冷凝器的几何结构尺寸相同,空气的进口状态和流量相同的条件下,采用计算机仿真技术,研究了支路数、管排数对翅片管冷凝器的传热与流动特性的影响,结果表明:随着支路数的增大,压降随之减小,最大值为2个支路时的33.8kPa,最小值为6个支路时,仅为0.9kPa;空气与制冷剂间传热温差增大,总传热系数减小,冷凝器的换热量递减,最大值比最小值大32.1%。随着排数的增多,压降增大,4排管的压降是1排管的4.3倍;空气侧换热系数与制冷剂侧换热系数的变化呈相反趋势,但传热温差增大,换热量也增大,4排管的换热量是1排管的2.45倍。     

Performance analysis and simulation of automobile air conditioning systemAnalyse de la performance et simulation d'un système de conditionnement d'air automobile

Performance analyses of separate components of an automobile air conditioning system have been carried out under various operating conditions. The air conditioning system consists of a laminated type evaporator, a swash plate type compressor, a parallel flow type condenser, a receiver drier and an externally equalized thermostatic expansion valve. A computer program for performance analysis of the laminated type evaporator has been developed on the basis of the overall heat transfer coefficient and pressure drop which were obtained experimentally. A computer program for performance analysis of the parallel flow type condenser, using an empirical equation for the heat transfer coefficient, has been developed, which demonstrates that the predicted condensing capacity agrees very well with the experimental data. Then, a model for combining the performance analysis programs of separate components of an automobile air conditioning system is proposed, which simulates very well the performance of the integrated automobile air conditioning system. Further, the effects of condenser size and refrigerant charge on the performance of the integrated automobile air conditioning system are discussed.     

Design and analysis of multiple parallel-pass condensers

This paper describes and analyzes a novel design of multiple parallel-pass (MPP) microchannel tube condenser and its applications to automotive A/C systems. A flow distributor concept is introduced in MPP condenser in order to enable parallel flow arrangement in adjacent flow paths. Throughout analysis of two-phase flow and heat transfer processes in MPP condenser, a two-phase zone enlargement technique is developed to enhance condensation heat transfer and reduce pressure drop. Visual observation indicates a more uniform refrigerant quality entering the next cooling pass can be achieved in MPP condenser because superheated vapor through a pass-through hole on flow distributor directly injects into the separated liquid–vapor zone in a header tube. Performance test results show MPP condenser is able to improve heat transfer rate as high as 9.5% while its refrigerant mass flow increases 13.34% when comparing to a benchmark PF condenser.     

平流式冷凝器传热流动性能理论研究

平流式换热器与常规换热器相比有其无可比拟的优点,常用作汽车空调系统中的冷凝器,其制冷剂侧的传热和流动特性与常规换热器有很大不同.本文比较了不同型式冷凝器的结构特点和工作原理,并详细分析了制冷剂在平流式冷凝器多孔扁管内的传热流动机理,希望能为该类换热器今后的研究、设计和校核提供一些依据.     

Experimental investigation on minichannel parallel flow condenser performance with R22, R410A and R407C

A performance evaluation of minichannel parallel flow (MCPF) condenser in residential/commercial refrigeration system has been carried out in calorimeter room with wind tunnel in this paper. The heat rejection and pressure drop characteristics for heat exchangers were compared using R22, R410A and R407C as working fluids. The experimental results showed that heat rejection of MCPF condenser with R410A was higher than that of R22 and R407C by 15.6~26.3% and 12.3~22.7% under full and partial load conditions, respectively. The refrigerant side pressure drop trend of R410A in MCPF condenser was smaller than that of R22 and R407C under the same mass flow rate.     

风速对不同流程数CO2蒸发器性能的影响

为研究迎面风速对不同流路数CO₂翅片管蒸发器性能的影响,本文建立分布参数模型对蒸发温度为-25℃,风速为0.5～4 m/s条件下5种流路数CO₂翅片管蒸发器的制冷剂压降、换热量、温度分布及传热系数的变化进行分析,并通过实验验证了蒸发器模型的可靠性。蒸发器模型的换热量、制冷剂压降和风侧压降等参数模拟值与相同工况下实验值的误差均在±4%以内。结果表明:同一流路数蒸发器的换热量、制冷剂压降及传热系数均随风速的增大而增大,而其涨幅随风速增大而减小,综合考虑换热效果和能耗可得最佳风速范围为2.5～3.5 m/s;在一定风速条件下,蒸发器设计时在合理范围内选择较多流路数可有效提升蒸发器换热性能并增强换热均匀性,本次实验中24流路蒸发器为最佳设计方案。