多元平行流蒸发器空气侧百叶窗翅片的数值模拟

对多元平行流蒸发器空气侧百叶窗翅片流动和传热进行了数值模拟。得到了不同迎面风速下的空气温度场、压力场、翅片表面局部换热系数。计算得出的空气侧换热系数和压降与实验关联式一致。分析研究了翅片间距和百叶窗角度对空气侧传热和阻力特性的影响,研究结果对多元平行流蒸发器的设计和优化有重要的指导意义。     

廊载空调翅片管冷凝器空气侧传热数值模拟研究

机场环境对廊载空调换热器性能影响复杂，目前尚缺乏对其翅片管冷凝器空气侧流动传热特性影响的研究。本文采用计算流体力学(CFD)方法对廊载空调翅片管冷凝器空气侧流动传热特性进行数值模拟，综合考虑不同入口速度、不同翅片间距和不同管径对空气侧性能的影响，并结合换热器空气侧综合性能评价指标进行分析。结果表明，适当增大入口速度、减小翅片间距及增大热管直径可以有效提高换热性能，且换热器空气侧综合性能随着雷诺数的增大而提高。     

微细通道换热器空气侧性能的模拟及优化分析

采用数值模拟方法对微细通道换热器空气侧传热和流动特性进行了研究,得到了在不同迎面风速、百叶窗间距、肋片间距和百叶窗角度下换热器的传热和流动特性,并分析了换热器结构参数对其传热及流动性能的影响。在数值模拟基础上对换热器结构参数进行优化,并采用JF综合性能系数法对各种优化方案进行了综合评价分析。     

多元平行流蒸发器空气侧换热与流动特性模拟

模拟分析了多元平行流蒸发器百叶窗肋片空气侧流动和换热特性,得到了不同百叶窗角度下的压力场和温度场。将数值模拟计算所得的空气侧换热系数和压降与相关文献实验关联式的计算结果进行了比较,验证了数值模拟所采用的模型和方法的可行性。分析了百叶窗间距对空气侧传热和阻力特性的影响,发现存在一个最佳的百叶窗间距,使空气侧换热系数最大。     

数据机房基于平板微热管阵列的自然冷能换热器性能研究

针对数据机房内空调系统全年不间断运行导致的高能耗问题,本文将平板微热管阵列与多孔通道平行流管有效结合,设计了新型室内侧微热管阵列式气-水换热器末端,在冬季或过渡季节利用自然冷能对数据机房整体环境散热降温。实验利用多功能气候实验室模拟机房28℃室内环境温度,对换热器在不同供水温度、水侧流量及风量下的换热性能及阻力特性进行了研究。结果表明,实验条件下换热器最大换热量为8. 79 k W,空气侧最大阻力为252. 6 Pa,水侧最大阻力为8. 79 k Pa。风量以及冷热流体的进口温差为影响换热器性能的主要因素。采用传热单元数法(ε-NTU)得到换热器最大效能达到85. 8%。当冷热流体进口温差较大( 20℃)时,系统平均等效能效因子τ值大于19,当温差较小(8℃左右)时,系统平均等效能效因子τ保证在7. 8以上。将本文换热器与采用百叶窗翅片形式的板翅式换热器的传热因子j和摩擦因子f进行了对比分析,换热器的综合性能评价指标j/f~(1/2)提升了10. 47%。该换热器具有良好的传热性能及较小的阻力特性,为其在数据机房的应用提供了依据。     

翅片厚度对平行流蒸发器换热性能的影响

平行流蒸发器是双排扁管布置的换热器,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,本文选用适合于该微尺度强化换热结构的传热和压降关联式,对某一四流层布置的平行流蒸发器建立数学模型。并通过模拟计算不同翅片厚度对换热器换热性能的影响,发现在其他条件不变的情况下,制冷剂质量流量、换热量、制冷剂流动阻力和空气侧通风阻力都随翅片厚度的增加而增加,并且换热量,制冷剂流阻和通风阻力的增量百分比与制冷剂流量的增量很相近。     

瘦腰型百叶窗翅片热力性能数值模拟

通过数值模拟方法得到常规百叶窗翅片和瘦腰型百叶窗翅片在流动传热单元内的速度场、温度场与压力场分布,比较分析二者的热力性能差异。结果表明,瘦腰型翅片百叶窗栅格较窄,截面上壁面阻力小,流速较快,边界层分离早,平均温度和出口温度均最低。瘦腰型翅片进出口压降小,阻力消耗低。Re_(Lp)=228~1 028范围内,f因子比常规翅片最大可降15.9%。相对于常规翅片,瘦腰型翅片j/f增幅高于11.3%。采用j/f 1/3作为评价指标,瘦腰型翅片综合性能仍优于常规翅片,且雷诺数越高效果越明显。     

过渡流状态下5列叉排圆柱列流动传热特性研究

为了研究小型化换热器叉排管束群在过渡流状态下的传热强化机理,对5列叉排圆柱列的流动传热特性进行了数值分析。使用Fortran自编程序,通过基于复合网格的计算方法,研究了5列叉排圆柱列在不同横向间距(Ps/D)下的流动与传热特性。结果表明:当Ps/D=3时,5列叉排圆柱列的传热强化效果最好;Ps/D=4~6时,其传热强化效果降低。在不同横向间距下,第2列圆柱列的传热强化效果最为明显,后排圆柱列的传热强化效果逐渐降低。     

圆孔翅片管换热器的传热与压降特性

采用Fluent软件,对翅片管换热器中单翅片的传热(以翅片表面努塞尔数表征)与压降(以摩擦因子表征)特性进行模拟研究,对开圆孔翅片的传热强化效果进行评价。基于正交实验设计思路,以孔径和圆孔与基管位置为变量,设计了9组圆孔翅片,比较了平翅片(翅片表面未开圆孔的翅片)与9组圆孔翅片的表面努塞尔数、摩擦因子,筛选出传热强化效果最好的圆孔翅片。为揭示圆孔翅片强化传热的机理,根据Fluent软件模拟结果,对平翅片、圆孔翅片(传热强化效果最好的圆孔翅片)表面的温度场以及翅片横截面处翅片温度场及翅片表面空气温度场、速度场进行模拟分析。在空气雷诺数为480、960、1 440、1 920时,9组圆孔翅片的翅片表面努塞尔数比平翅片分别提高4%~12%、6%~21%、7%~23%、8%~24%,且所有翅片的摩擦因子相差不超过10%,说明平翅片表面开圆孔实现了传热强化,与圆孔位置相比,孔径对传热效果的改善影响更大。翅片表面的圆孔可有效阻碍其表面温度边界层、速度边界层的发展,增强气流扰动,有效强化翅片传热性能。     

冷水表面式冷却器的熵增分析与换热器强化传热评价准则研究

提出并采用了换热器强化传热性能评价准则，即强化换热器单位换热量的熵增应小于原来换热器单位换热量的熵增。定准则，试图从热力学第一定律与第二定律结合的角度，对强化传热效果质和量两方面的综合评价。基于该评判准则，选用了一种冷水表面式冷却器，对于没翅片结构的现任中换热器方案进行了流动、传热及热力学特性的计算；地计算结果的比较分析，确定了一种较优的冷却器翅片结构，并认为所 换热中化传热准则是合理可行的，可以