高效换热器与风道耦合技术的实验研究

本文通过建立管侧和空气侧的关联式,设计了一种Φ5mm+Φ7mm混合管径的高效换热器,并应用于家用房间空调器中,同时通过实验对比验证了:在同等的实验条件下,采用高效混合管径换热器能使整个换热器性能较单一管径换热器性能提高16%。同时设计了一种与之匹配的高效风道,通过高效风道与混合管径换热器耦合后,高效风道在同风量下的实际噪音较原室内机换热器有约2.5d B(A)的下降,同时混合管径换热器速度场分布更均匀,换热器效率得到充分发挥。     

R290空调小管径翅片管换热器的设计方法

R290是R22潜在的优良替代制冷剂,但有高可燃性的缺点。采用小管径换热器可有效降低制冷剂充注量,保证R290空调使用安全,但小管径的采用可能会导致空调换热性能下降,因此,有必要提出小管径换热器的设计方法。本文提出了空调小管径换热器的设计方法,包括翅片结构设计和制冷剂流路设计。在设计方法中,采用基于CFD的方法设计翅片结构,采用基于图论的三维分布参数模型设计制冷剂流路。为验证设计方法的合理性,根据设计方法设计了5mm管蒸发器,并对采用5mm管蒸发器的空调整机进行了测试。     

小管径换热器在空调系统上的应用研究

随着小管径换热器应用不断成熟,本文通过从理论和试验分析φ5 mm管换热器和φ7 mm管换热器的差异,在换热器尺寸相同,相同管数情况下换热面积φ5 mm管换热器比φ7 mm管换热器少28.5％,管内阻力损失增大10～12％,在相同试验条件下,通过优化分路两者性能数据相当,由于使用小管径铜管重量减少40％,管径减小冷媒灌注量减少15％左右,因此小管径换热器总体成本优势明显.     

基于紧凑型设计5mm翅片管式换热器的数值模拟及分析

本文主要研究片距对翅片管式换热器空气侧换热性能和压降的影响。目前5mm管径的翅片片距通常处于1.2mm～1.3mm之间,通过紧凑式设计加工方法可以使其片距减少至0.8mm～1.0mm。论文主要从理论分析、三维建模以及Fluent计算来进行分析对比翅片片距的减少对换热能力和空气压损两个方面的影响。相同的迎风面积和风速下,随着片距的减小,能力逐渐升高,但同时压损和功率增加,说明片距减少的同时,必须得解决翅片加密导致的风量下降问题,有效评估分析接触热阻的影响,否则换热面积不能充分利用,此研究可以为换热器翅片设计提供一些参考。     

冰箱用翅片蒸发器管径对换热性能影响的实验研究

家用冰箱蒸发器采用不同的换热管管径,对换热器单体换热性能以及冰箱整机性能均会产生差异.对风冷冰箱翅片蒸发器在不同风速以及不同质量流量下,换热管管径与蒸发器换热性能的影响进行研究,通过换热器性能测试台对5 mm/6.35 mm/8 mm管径在不同风速下的换热系数、换热量、压降损失等性能参数进行对比测试分析,结果表明:在系统质量流量为0.5 g/s、风速为1.6 m/s时,6.35 mm管径蒸发器具有较优的换热性能,较5 mm管径提高9.7％,较8 mm管径提高7％.     

冰箱用翅片蒸发器管径对换热性能影响的实验研究

家用冰箱蒸发器采用不同的换热管管径,对换热器单体换热性能以及冰箱整机性能均会产生差异.对风冷冰箱翅片蒸发器在不同风速以及不同质量流量下,换热管管径与蒸发器换热性能的影响进行研究,通过换热器性能测试台对5 mm/6.35 mm/8 mm管径在不同风速下的换热系数、换热量、压降损失等性能参数进行对比测试分析,结果表明:在系统质量流量为0.5 g/s、风速为1.6 m/s时,6.35 mm管径蒸发器具有较优的换热性能,较5 mm管径提高9.7％,较8 mm管径提高7％.     

冰箱用翅片蒸发器管径对换热性能影响的实验研究

家用冰箱蒸发器采用不同的换热管管径,对换热器单体换热性能以及冰箱整机性能均会产生差异.对风冷冰箱翅片蒸发器在不同风速以及不同质量流量下,换热管管径与蒸发器换热性能的影响进行研究,通过换热器性能测试台对5 mm/6.35 mm/8 mm管径在不同风速下的换热系数、换热量、压降损失等性能参数进行对比测试分析,结果表明:在系统质量流量为0.5 g/s、风速为1.6 m/s时,6.35 mm管径蒸发器具有较优的换热性能,较5 mm管径提高9.7％,较8 mm管径提高7％.     

小管径φ5管翅式换热器穿片、胀管、焊接工艺难题及解决方法

小管径大型管翅式换热器制造技术是业界难点技术,目前仅在世界先进的中央空调制造企业实施。本文基于我司φ5换热器制造技术突破实现产品研制的实践,介绍穿片、胀管、焊接工艺难题,通过分析论证,提出解决方法。其中重点是:通过试验合理选择铜管配翅片孔,解决难穿片问题;通过调整设计翻边孔数量及使用二次胀管扩口技术解决胀管问题;通过改小焊料直径及焊枪嘴设计调整,解决φ5管径小易堵易过烧的工艺问题。     

异形凹槽螺旋槽管传热及流动阻力的实验研究

在螺旋槽管的基础上开发出一种新型强化管一异形凹槽螺旋槽管，对5根不同结构参数的异形凹槽螺旋槽管的换热特性和流体动力学特性进行了试验研究，实验时Re在8000-30000间，所有实验数据均在管外冷凝条件下获得的，对大量实验数据用多元线性回归法得到了具有较高精度的异形凹槽螺旋槽管的传热系数及摩擦系数的统计关联式，分析了影响异形凹槽螺旋槽管传热与流阻性能的主要因素，为换热器的设计及改造提供了理论依据。     

5mm管空调冷凝器翅片的优化设计

为了提高5mm管冷凝器的空气侧换热性能,建立了5mm管冷凝器翅片的优化设计方法。通过依次优化翅片的高宽比、翅片大小、开缝形式和结构,提出了优化后的翅片结构,并通过实验验证了优化后翅片性能的实际提升效果。研究结果表明,优化后5mm管翅片的实际换热性能提升了3.6%,空气侧实际压降增加了1.4%,提高了5mm管空调冷凝器的性能。     

小管径大型换热器胀管烘干工艺难题及解决方法

小管径大型翅片换热器制造技术是业界难点技术,目前仅在世界先进的中央空调制造企业实施.本文基于我司中7宽片G型换热器制造技术突破实现产品研制的实践,介绍胀管和烘干工艺难题,通过分析论证,提出解决方法.其中重点是换热器胀管完成后,使用液压二次扩杯口方法解决折管问题,固定175℃烘干温度,不同长度换热器调整预先吹气时间和烘干速度方法解决烘干挥发油问题.     

微通道换热器翅片参数研究

本文基于ε-NTU方法,建立了百叶窗翅片微通道换热器的数值模型。模型计算值与实验结果一致性较好,偏差在7%以内。本文研究了翅片参数对于换热器性能的影响,结果表明翅片间距对于换热量的影响较大,减小翅片间距可增加17%的换热量;在相同的迎风面积和翅化比下,增大翅片高度对于换热器性能影响不大,但可以降低20%的换热器成本。     

制冷空调换热器的研究进展(一)——小管径翅片管换热器

翅片管换热器是制冷空调领域中应用最广泛的换热器型式,缩小换热器管径可以有助于提升翅片管换热器的性能,缩小体积、降低成本。本文综述了近年来小管径翅片管换热器的发展过程,阐述了换热管细径化的原因,分析了使用小管径铜管的优点;调研了换热管细径化对空调器整机性能的影响,以及对换热器制造加工的影响;介绍了适用于小管径翅片管换热器的翅片设计技术和适用于小管径翅片管换热器的分配器开发技术。最后总结了采用小管径换热器的空调器整机研发方案。     

换热器开缝翅片的参数影响分析研究

目前市场上常见的7mm管径开缝翅片(又称桥片),分析其换热的原理,提出物理与数学模型,采用商业软件FLUENT计算其流动及换热特性.重点针对桥片在不同设计参数下的性能进行了数值研究,分析了横向管间距、纵向管间距、片间距和控制圆等对翅片换热能力的影响,还有入口风速对流动与换热特性的影响,最终提出能够取代目前已有的7mm管径的X型桥片的翅片.     

内螺旋外棘齿管管内对流换热与流阻特性实验研究

针对发电厂换热器的特点及无铜化运行需求,开发出一种新型钢质双面强化传热管———内螺旋外棘齿管,对5根不同结构参数的内螺旋外棘齿管对流换热特性和流阻性能进行了实验研究。根据大量实验数据,采用多元线性回归法得到了具有较高精度的管内换热努塞尔数Nu及阻力系数 f计算关联式,并对结构参数对管内换热与流阻特性的影响进行了分析,研究结果为冷凝式换热器的设计及改造提供了理论依据。     

空冷凝汽器翅片扁平管结构优化的可行性分析

蛇形翅片扁平管换热器在空冷电站的应用上取得了很好的效果.为进一步提高凝汽器的冷凝效率,优化扁平管翅片的物理结构,建立了蛇形翅片扁平管换热器及直翅片扁平管换热器通道的三维物理数学模型,利用FLUENT软件进行数值计算,对对流换热系数、流动损失、散热量、换热面表面平均温度进行对比分析,结果表明蛇形翅片扁平管的物理结构存在进一步的优化空间,直翅片扁平管具有更优越的冷凝效率.模拟结果为直接空冷凝汽器的设计和优化改造提供了科学依据.     

直接空冷凝汽器扁平管翅片几何结构优化

蛇形扁平管换热器在空冷电站的应用上取得了很好的效果,为进一步提高空冷电站凝汽器的冷凝效率,优化扁平管翅片的物理结构,建立蛇形翅片扁平管换热器及直翅片扁平管换热器通道的三维物理数学模型,利用FLUENT软件进行数值计算.通过对对流换热系数、流动损失、散热量、换热面表面平均温度的对比分析.结果表明:蛇形翅片扁平管翅片的物理结构存在进一步优化空间的可能性,直翅片扁平管具有更优越的冷凝效率,模拟结果为直接空冷凝汽器的设计和优化改造提供科学依据.     

平行流换热器在空调器柜机中应用的实验研究

平行流换热器具有体积尺寸小、换热系数高、系统制冷剂充注量少等优点,在房间空调器中有较大的应用前景.设计了应用于5hp柜机的平行流室内换热器,通过实验测试,对比分析了室内机采用平行流换热器与普通管翅式换热器的空调器性能,并对平行流换热器空调器的制热性能进行了优化.结果 证明:相对于普通管翅式换热器的柜机,采用平行流换热器时,其制冷量提高了10.2％,但制热量衰减了5.7％;在系统中增设闪蒸器后,其制热性能比采用管翅式换热器时略有提升.     

钢制椭圆管矩形翅片空冷传热元件热力及阻力性能试验研究

通过对钢制椭圆管矩形翅片的不同管径、不同翅片间距的空冷传热元件进行热力及阻力性能试验,给出了相应的传热关联方程式及阻力方程式,可供工程设计时参考。     

管壳式换热器壳侧传热与阻力性能的实验研究与预测

设计并建立了换热器传热与阻力的综合性能实验台,对1种弓形折流板换热器和2种连续螺旋折流板换热器壳侧的传热及阻力性能进行了实验研究,实验介质管侧为水,壳侧为油;同时基于壳侧传热实验数据;应用遗传算法预测了换热器的总换热量。实验结果表明:在相同的壳侧流量下,螺旋折流板换热器的阻力要高于弓型折流板换热器,正进正出螺旋折流板换热器的阻力高于侧进侧出螺旋折流板换热器;螺旋折流板换热器的换热系数高于弓型折流板换热器,侧进侧出螺旋折流板换热器高于正进正出螺旋折流板换热器,而且流量越大这种优势越明显。预测结果表明通过遗传算法得到的传热关联式所得的换热量比采用线性回归所得的更加接近实验数据,表明遗传算法可应用于工程中换热设备性能的预测。