挤压-犁削外翅片铜管加工机理的研究

本文对挤压－犁削外翅片铜管的加工机理进行了系统研究，着重分析了外翅片的形成过程及条作，并建立了数学模型。理论分析及试验结果表明，外翅片的形成包括挤起、切开及成翅三个阶段，只有当顶刃切出的翅片体积大于或等于刀具挤压面挤起金属鼓包的体积时，外翅片的形成过程才能连续进行，翅片形状主要取决于挤区－犁削用量及刀具几何参数。     

工艺参数对外翅片管成形过程影响的研究

采用无屑滚压—犁切复合成形工艺加工三维外翅片管。对翅片的成形过程和加工的特点进行了研究,并建立了翅片尺寸的预测模型;通过切削实验,获得了进给量、主偏角、切削深度等工艺参数对翅片高度和间距的影响规律。经理论预测和实验研究,对切削用量参数和刀具几何参数的合理选择进行了分析。     

双面梨法加工整体翅片管的成形数学模型

建立了双面犁法加工整体翅片管的成形数学模型，推导了翅片结构参数与加工用量及刀具几何参数之间的关系，为优选翅片结构参数以达到最佳传热效果提供了理论依据。理论分析和试验结果均表明，对于某一刀具，翅片高度和平均翅厚均随挤压浓度和进给量的增加而增大。     

双面犁法加工整体翅片管的成形数学模型

建立了双面犁法加工整体翅片管的成形数学模型 ,推导了翅片结构参数与加工用量及刀具几何参数之间的关系 ,为优选翅片结构参数以达到最佳传热效果提供了理论依据。理论分析和试验结果均表明 ,对于某一刀具 ,翅片高度和平均翅厚均随挤压深度和进给量的增加而增大     

低温工况下翅片管换热器结霜特性研究

介绍了低温工况下（＜－5℃）翅片管换热器霜层形成及其生长，研究了翅片管换热器本身特性（如翅片间距、翅片形状以及翅片表面状况等）对层生长速度、结霜量以及压降的影响，为低温工况下翅片管换热器结构参数的优化及表面状况的改善，提供了重要的依据。     

车用百叶窗翅片管式换热器对空气侧强化传热作用的研究进展

百叶窗翅片管式换热器是车用换热器主要选型之一,其结构对空气侧强化传热作用有着极其重要的影响。本文总结了近几年来国内外在百叶窗翅片管式换热器的结构参数对空气侧强化传热影响方面的研究,包括翅片间距、管排数、翅片高度、百叶窗开窗角度、翅片厚度及翅片形状对空气侧换热系数、压降的影响。最后,在百叶窗结构的基础上,提出了在翅片上打孔形成百叶型多孔翅片来进一步强化空气侧换热的建议。     

犁切刀具的几何建模与加工

根据翅片犁切成型原理,确定了犁切刀具的主要参数,建立了犁切刀具的几何模型,并利用刀具参数建立了主切削刃、前刀面、成形面、后刀面的数学模型。利用该数学模型,在万用工具磨床上分三步加工出了犁切刀具。     

孔-槽沸腾强化结构的犁切-挤压试验研究

基于犁切-挤压加工方法,在2mm厚的铜板表面进行交错犁切-挤压加工,以加工具有孔-槽特征的沸腾强化结构。试验发现犁切-挤压的深度和进给量是影响结构成形的主要加工参数,以0.8mm和1.2mm为一次犁切-挤压的深度和进给量,并以1.68mm为二次犁切-挤压进给量时,加工出具有孔-槽特征的沸腾强化结构。     

多尺度外翅片管性能评价模型

提出一种制造多尺度外翅片管的加工方法,实现同时在铜管基体上生成具有两种或两种以上尺度范围的翅片;设计一种特制犁削刀具,并建立刀具的角度标注系统。表面功能结构在翅片管中应用已十分广泛,但其性能的有效评价函数一直没有建立,对此提出翅片管的性能评价指标—比能面积sγ。在此基础上,利用该指标对多尺度外翅片管的性能进行评价,对其加工影响因素进行优化,寻找出该翅片管的最优加工参数。     

切削-挤压翅片管成形过程的研究

采用无屑切削-挤压成形技术加工翅片管。对翅片的成形过程和加工刀具的特点进行了研究,建立了翅片尺寸的理论模型;通过单因素试验,获得了主偏角、切削深度、进给量、切削速度等工艺参数对翅片尺寸的影响规律;以正交试验为基础,获得了翅片高度和厚度的经验公式。理论和试验研究表明,切削用量参数和刀具几何参数的精确匹配是翅片成形的关键。     

H形鳍片管传热性能的三维数值模拟计算

建立了H形鳍片管的三维物理模型,对鳍片管传热机理进行分析.利用大型通用有限元分析软件ANSYS的FLOTRAN模块,建立了热流耦合的有限元模型,对鳍片管的稳态传热过程进行了数值计算,得到了鳍片管内、外流体的温度场分布.在对鳍片高度和鳍片间距进行调整的基础上分析了高度和间距对换热效率的影响,提出了在此边界条件下对鳍片管优化的方案.     

内螺纹翅片铜管高速旋压拉伸成形的研究

对内螺纹理片铜管的高速旋压拉伸成形加工机理进行了系统研究，分析了加工过程及参数。试验结果表明，齿深量随坯管与内螺纹管壁厚的比值及材料塑性的增加而逐渐增大，但外表面粗糙度随之变差；拉速与旋速的比值增大会导致外表面粗糙度变差，但随着旋速提高，其影响变小。     

Modeling the airside dynamic behavior of a heat exchanger under frosting conditions

A general distributed model with a non-steady-state heat exchanger model coupled with a frost model was developed to study the dynamic behavior of an airside heat exchanger in an air-to-water heat pump heater/chiller unit. The effects of water vapor diffusion and uneven fin temperature distribution were considered. The model was found to agree well with reported experimental results. Compared with the routine model, the present model has higher precision of frost layer thickness especially on the fin surface. Results include the propagation of frost formation along the tube and its effect on the dynamic characteristics of refrigerant, air, and tube sides. According to the results, the temperature difference between air and tube surface temperature was proposed to be the main driving force of frosting. Tube surface temperature is the most important factor affecting frosting when there is little variation in air humidity. Frost at the fin base was found to be thicker than that at the fin tip due to the fact that the frost layer grows faster with lower tube surface temperature.     

波纹型叠片式空气冷却器传热与空气流动阻力性能的试验研究

叠片式翅片管空气冷却器是一种高效、紧凑的空气换热高备。对新开发的第二代波纹型叠片进行了传热及阻力性能的测试,获得了一系列试验工况下的传热和管外空气流动阻力数据,通过计算得出了管外换热准则关系式和空气流动阻力准则关系式,并与第一代平片型叠片的试验结果进行对比。结果表明,两种翅化比的波纹型叠片在常规换热工况下的传热性能相当,但比平片型叠片均提高了约9％;当翅化比相同时波纹型叠片的空气流动阻力比平片型叠片增大18％左右,但适当改小翅化比后,波纹型叠片在传热性能不降低的情况下,空气流动阻力可降低至仅比平片型叠片大2．5％左右。     

椭圆管开缝翅片换热表面特性的三维数值分析

研究了平片圆管表面,开缝片圆管和开缝片椭圆管表面的流动和换热特性。翅片表面的缝为辐射布置,下游布置较多的缝。椭圆管的长短轴之比为2.25,与圆管具有相同的周长。研究结果表明,两种开缝片的换热量远大于平片,椭圆管开缝片的压降低于圆管开缝表面。在泵功消耗减少2.5%时,椭圆管开缝的换热量比圆管开缝高7%。椭圆管虽不能改善温度梯度和速度场的协同,然而压降远低于圆管开缝片,使其具有较好的综合特性。     

铜翅片管热水器的特性研究

以铜翅片管换热器为研究对象,通过合理的简化模型,以相邻2片换热片(取半片)及其之间的烟气通道作为计算区域,利用流体力学软件CFX对烟气通道的流动状况和换热情况进行了数值模拟。研究了管径、翅片厚度和翅片间距对排烟温度的影响,结果表明随着管径和翅片间距的增大排烟温度升高,随着翅片厚度增大排烟温度降低,排烟温度的升高或降低将影响排烟损失的大小,从而影响热效率。该数值模拟结果对改进翅片结构以提高热效率有一定指导意义。     

冷库用空气冷却器的经济性计算模型

为了优化结霜工况下翅片管式空气冷却器的结构设计,提出经济性分析计算模型。综合考虑换热性能、材料成本及运行费用,以单位制冷量的费用年值为目标函数,以费用年值最小为优化目标求解经济模型得到合理的空气冷却器的结构参数,分析了翅片间距、换热管管径、管排数变化对目标函数的影响,并通过一冷库案例进行实际测试验证。计算及试验结果表明:随着翅片间距的增大,目标函数先减小后增大,翅片间距为10时目标函数取极小值;在相同翅片间距的情况下管径越大,其目标函数值也越大;综合考虑换热管直径、翅片间距和管排数的影响,翅片间距为10,换热管外径为9.52,管排数为6时,目标函数取极小值。     

Experimental investigation on the airside performance of fin-and-tube heat exchangers having herringbone wave fins and proposal of a new heat transfer and pressure drop correlation

The heat transfer and friction characteristics of fin-and-tube heat exchangers having herringbone wave fins were experimentally investigated. Eighteen samples having different fin pitches (1.34 mm to 2.54 mm) and tube rows (one to four) were tested. For all the samples, the waffle depth and the corrugation angle of the fin was 1.14 mm and 11.7^o respectively. Results showed that the j factors were insensitive to fin pitch, while f factors increased as the fin pitch increased. As the number of tube rows increased, both the j and f factors decreased. However, the effect of tube row diminished as the Reynolds number increased, at least for j factors. Existing correlations failed to adequately predict the present data. A new correlation was developed based on existing data, which significantly improved the predictions of the present data.