多元平行流冷凝器数值模拟

介绍了多元平行流冷凝器的结构特点和前人的研究成果,对平行流冷凝器的流动和传热特点进行了深入分析,在此基础上运用分布参数法建立了稳态数学模型,对某种规格的平行流冷凝器在一定工况下数值模拟,计算得到不同迎面风速下平行流冷凝器流动换热情况。结果表明,多元平行流冷凝器在冷凝换热时较常规换热器具有显著优越性,迎面风速对冷凝换热的影响存在一个临界范围。     

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.     

密封对汽车空调冷凝器性能影响的试验研究

为了分析密封性对某汽车空调用多流程平行流冷凝器换热性能及风阻的影响,在不同迎面风速下,分别对汽车发动机散热器与冷凝器之间不采取密封措施和采用海绵条密封2种方案进行对比试验。结果表明:与高风速相比,低风速下密封对冷凝器换热性能影响较大,而风阻增量变化不大。因此,在设计平行流冷凝器时,应合理选择其参数,尽可能优化和提升低迎面风速时的换热性能。     

平行流冷凝器应用于食品冷藏柜的实验研究

新型单、双排平行流冷凝器应用于冷柜制冷系统中,并与原管片式冷凝器冷柜制冷系统进行对比实验分析。结果表明,应用单、双排平行流和管片式冷凝器的冷柜制冷系统分别在充灌量为550g、650g和800g时,周期内压缩机平均功耗最小,其中双排平行流冷凝器周期内压缩机平均功耗最小,单排平行流和管片式冷凝器相当。平行流冷凝器的空气侧换热性能明显优于管片式冷凝器。实验所用单、双排平行流冷凝器仅为管片式冷凝器换热体积的四分之一和二分之一,将平行流冷凝器应用于冷柜系统中将有利于解决冷柜冷凝器在恶劣环境下运行换热量不足的问题和降低成本费用。     

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。     

车用热泵用小管径管片式换热器性能研究

目前车用空调冷凝器均为平行流冷凝器,作为热泵蒸发器时易结霜,且化霜时排水不畅。而圆管翅片换热器换热性能较差,难以满足结构布置要求。开发了Ф5管径的小管径换热器,与平行流换热器进行了性能对比测试。结果表明:采用小管径管片式换热器时,制冷模式下COP提高了17.4%~23.7%,热泵模式下COP提高12.6%~35.8%,且在热泵模式下可降低压缩机排气温度15~28℃。小管径管片式换热器在电动汽车热泵系统应用前景广阔。     

高效超薄换热器的研究

为了应对整车对降低燃油消耗和尾气排放的要求,汽车空调系统及其零部件必须进行产品设计优化,以实现性能效率提升和轻量化的目标。本文的12 mm冷凝器,是用于汽车空调系统的一款高效超薄平行流冷凝器,具有结构紧凑、轻量化和高效率的优势。通过针对核心换热单元的优化、分析与设计,保证了其高效率的换热性能。样件的性能测试表明,与传统16 mm平行流冷凝器相比,12 mm冷凝器的单位面积换热性能与其相当,单位体积和单位质量的换热性能大幅提升。     

全铝钎焊式平行流冷凝器性能对比试验

对6种全铝钎焊式平行流冷凝器进行冷凝换热性能对比试验,与双排9.52mm翅片管换热器进行对比,得到风阻、冷凝能力和综合冷凝能力对比试验曲线。对比结果表明：全铝钎焊式平行流冷凝器具有较高的综合冷凝性能和单位体积换热量,部分规格的平行流冷凝器的单位迎风面积的冷凝能力高于对比用翅片管换热器。     

采用微通道冷凝器的商用空调系统性能的实验研究

本研究针对商用空调系统中采用平行流微通道冷凝器替代传统管片式冷凝器进行了实验研究,实验样件中的两种冷凝器迎风面积相等,微通道冷凝器芯体厚度比管片式冷凝器减少73%。实验结果表明:在3种标准制冷工况下,采用微通道冷凝器替代管片式冷凝器其空调系统制冷量相差不大,系统COP平均提高了2.45%,系统充注量由5 kg降为2.5 kg,材料成本减少38.5%。因此微通道冷凝器替代铜管铝翅片式冷凝器用于商用空调系统具有良好的研究价值和广泛的应用前景。     

分液冷凝器在HFC410A空调系统的替换实验研究

汽液分离式冷凝器是一种管内高效冷凝换热器,它采用了一些强化换热手段,如多管程平行流冷凝、中间排液以及优化管子数目等。这里将该分液冷凝器用于HFC410A空调系统中,并进行了性能测试。结果表明:使用分液冷凝器后,HFC410A的制冷能力仅为原系统的96.4%,EER值为原来的93.8%,该分液冷凝器无法实现替换目的。通过分析发现,HFC410A对分液冷凝器的热力性能影响较大,HFC410A在分液冷凝器的气液分离效果变差,不再维持HCFC22在分液冷凝器中表现出来的近等温冷凝过程;在相同的冷凝温度下,HFC410A系统的循环质量流量较HCFC22系统减少1.2%~9.2%时,分液冷凝器的压降提高39.1%~52.6%。     

分液冷凝器在HFC410A空调系统的替换实验研究

汽液分离式冷凝器是一种管内高效冷凝换热器,它采用了一些强化换热手段,如多管程平行流冷凝、中间排液以及优化管子数目等.这里将该分液冷凝器用于HFC410A空调系统中,并进行了性能测试.结果表明:使用分液冷凝器后,HFC410A的制冷能力仅为原系统的96.4%,EER值为原来的93.8%,该分液冷凝器无法实现替换目的.通过分析发现, HFC410A对分液冷凝器的热力性能影响较大,HFC410A在分液冷凝器的气液分离效果变差,不再维持HCFC22在分液冷凝器中表现出来的近等温冷凝过程;在相同的冷凝温度下,HFC410A系统的循环质量流量较HCFC22系统减少1.2%~9.2%时,分液冷凝器的压降提高39.1%~52.6%.     

在采用平行流冷凝器的冷藏车中应用新型制冷剂的模拟分析比较

运用分布参数法,对目前正广泛使用的环保制冷剂R134a和新型中低温用混合制冷剂R404A在平行流冷凝器内的换热和流动情况进行了模拟分析和比较,结果表明在采用平行流冷凝器的冷藏车运行工况范围内,R404A的传热和流动性能优于R134a,是一种有广阔应用前景的新型中低温混合制冷工质.     

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%。     

R134a单元式风冷冷风机组冷凝器设计

单元式风冷冷风空调机组普遍采用波纹翅片管冷凝器。对冷凝器进行设计的关键是确定制冷工质在铜管内的冷凝换热系数及空气在翅片侧的表面换热系数，同时也需要考虑空气流过冷凝器的压降，以便选择风机。采用数学模型及换热关联式计算相关参数，在此基础上对R134a单元式风冷冷风空调机组的冷凝器进行设计。     

多元平行流冷凝器传热流动性能研究

平行流冷凝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,选用适合于该微尺度强化换热结构的传热和压降关联式,对某规格的平行流冷凝器建立数学模型并在一定工况下进行数值模拟.结果分析表明,制冷剂在非圆截面微通道内的冷凝过程中,表面张力对表面传热系数的强化效果明显;通过改变流程数和各流程管数来改变冷凝过程中的流通截面而达到调整流速的作用,从而可以保持较高的冷凝换热系数和较低的流动压降,与常规换热器相比具有显著的优越性.     

基于蒙特卡罗法的平行流冷凝器的翅片参数优化

运用蒙特卡洛法,在家用空调运行工况下,对平行流冷凝器空气侧的传热和流动性能进行了优化计算,分析了翅片的各种几何参数组合对换热系数和压力损失的影响.得出了影响换热系数的主要因素是翅片高度和百叶窗长度,同时增大两者既可以快速增大换热系数又可以降低压力损失;影响压力损失的主要因素是翅片宽度,因为翅片宽度的微减能带来压力损失的大大将低,但换热系数不受翅片宽度的影响;并同时得出影响换热系数和压力损失的次要影响因素是翅片间距和百叶窗角度.翅片间距减少、百叶窗角度增大均会引起换热系数与压力损失的增大.用这种优化方法得出的结论进行翅片参数组合的平行流冷凝器,可以在满足压力损失需要的情况下大大提高其换热性能.     

家用热泵空调器室外机换热器的流路优化

针对家用热泵空调器用的9.52 mm和7 mm双排室外换热器,在额定制冷制热工况下,利用仿真分析的方法研究流路数对换热器性能的影响,对9.52 mm换热器的流路的进一步优化,得到制冷制热综合性能更优的流路布置方式,并在整机上进行试验验证。结果表明,制冷剂侧压降对冷凝器和蒸发器的换热都有较大影响,特别是对较小管径的换热器;由于蒸发器中制冷剂侧压降较大,热泵空调器室外机用的换热器作冷凝器时对应的最佳流路数少于作蒸发器时的;适当增加过冷管数会进一步提高热泵空调器室外机换热器的综合换热能力;试验结果与仿真结果趋势大致相同。     

混合碳氢制冷剂在螺旋折流板管壳式冷凝器壳侧冷凝特性的实验研究

螺旋折流板管壳式冷凝器在液化天然气工厂中应用广泛,了解乙烷/丙烷混合制冷剂在管壳式冷凝器壳侧的冷凝换热特性有助于优化换热器设计。本文对乙烷/丙烷混合制冷剂在螺旋折流板管壳式换热器壳侧的冷凝换热特性进行了实验研究。实验结果表明:壳侧换热系数随干度增加先增大后减小,在0.8~0.9附近达到峰值;换热系数随热流密度的增加而增大。新开发的换热关联式对乙烷/丙烷混合制冷剂在螺旋折流板管壳式冷凝器流动冷凝换热系数预测偏差在25%以内。     

船用冷凝器冷凝强化管换热性能研究

在船用制冷空调领域,制冷机组通常用海水作为冷却水冷却冷凝器中的制冷介质.为了提高冷凝换热管的抗海水腐蚀性能,船用冷凝器的管材常常采用Cu-Ni合金(如B10、B30等)或铝黄铜,这些材料往往导热性能较差[1,2].本文通过Cu-Ni合金冷凝管的凝结换热性能测试和试验分析,指出低导热系数材料对凝结换热效果的影响不仅仅表现为管壁热阻,还弱化了强化管管外的凝结换热,通过影响换热性能的机理分析,提出了采用复合管技术进一步提高低导热材料冷凝管换热效果的设想.     

高效传热冷凝器对提高空调机性能的试验研究

对于水冷空调机的冷凝器，采用螺旋槽锯齿管为换热管，壳程采用折流杆支撑结构，可以大大提高冷凝器的换热性能。试验表明，在额定工况下，以B22为制冷剂，与常规低肋管冷凝器相比，在换热面积减少约37.5％的情况下，空调机的制冷量增加3．7％，能效比提高8．5％。