平行流换热器应用在房间空调器的仿真研究

利用仿真软件Coil Designer研究了平行流冷凝器翅片开窗角度、翅片开窗数、翅片厚度、扁管间距及扁管高度等结构参数的变化对其整体性能的影响规律。     

平行流冷凝器在家用空调上的实验研究

为了推广平行流冷凝器在家用空调器中的应用,本文根据换热器相关理论,结合实验,研究平行流冷凝器中扁管规格、翅片参数以及不同流路布置对空调性能的影响。提出了家用空调用SF行流冷凝器优化性能的措施,为今后开发平行流式冷凝器空调提供了参考。     

微通道换热器新型扁管的热力学性能评价

微通道换热器由于采用铝合金扁管,其防腐特性需要强化。现有技术手段主要通过在挤压扁管表面喷覆含锌层,钎焊后在扁管厚度方向形成电位梯度来实现电化学防腐机制。然而实际应用中发现该方法在家用空调的恶劣运行环境下效果欠佳,且极易造成管翅分离而导致性能衰减。近几年,汽车空调行业出现一种用于平行流冷凝器和蒸发器的多孔折叠扁管,具备更好的防腐特性,本文对该种扁管进行了换热性能的研究,以论证其在家用空调行业中应用的可能性。     

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。     

涡流发生器强化直接空冷单排管换热的数值模拟

为了验证新型涡流发生器(柱面梯形翼)对直接空冷凝汽器单排管的换热有一定的强化作用,利用FLUENT6.3商业软件对安装柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管空气侧换热及流动特性进行了三维数值模拟。结果表明,Re数在300~900的范围内,与未安装涡流发生器的单排蛇形翅片扁管相比,带柱面梯形翼的翅片扁管的平均Nu数增大了123%,摩擦因子增大了111%,其综合换热性能(Nu/f)最多提高5.65%,这说明柱面梯形翼对翅片扁管有强化传热的作用。在模拟过程中,对实际直接空冷凝汽器蛇形翅片单排扁管进行了一定程度的简化,将计算区域按照翅片扁管的对称性尽可能缩小。并将数值模拟的结果进行了网格独立性验证,表明模拟结果的可靠性。     

平行流换热器换热性能影响因素的分析

本文通过传热因子j和摩擦因子f的经验关联式对平行流换热器换热性能的影响因素进行了理论分析研究.影响换热器换热性能的因素主要有:迎面风速、齿片间距、齿片高度、百叶窗角度、百叶窗间距、扁管微通道形状和扁管微通道孔数等.结果发现:增大迎面风速、减小齿片间距和齿片高度都可以明显地提高换热器的换热性能.     

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。     

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。     

新型复合折叠扁管在空调应用上的优异抗腐蚀性能

全铝钎焊微通道冷凝器作为新型的热交换器材料方案,正在逐步替代原有铜涨管铝翅片式的产品方案。除具备重量轻、成本低、高效紧凑等明显的优势,其抗腐蚀性能也是新产品替代过程中最大的关注点之一。材料的抗腐蚀性很大程度上决定了产品后期在使用过程中的寿命。本文就最新型的复合折叠扁管在微通道换热器上进行实验室加速腐蚀试验,并研究腐蚀过程中的热交换性能变化。结果显示,与目前主流的铝钎焊微通道换热器相比,该方案中采用的复合折叠扁管因为本身材料的特性,具备更加优异的抗腐蚀性能。在复合折叠扁管的方案基础上,扁管采用不同的材料和结构设计可以达到不同的强度和腐蚀性能的要求,其热交换性能至少不低于传统的主流全铝热交换器。     

空调节能与换热器技术进步

通过对制冷循环分析,提出空调节能的途径:采用高效压缩机,使得压缩过程接近等熵压缩;降低冷凝温度和冷凝压力;提高蒸发温度和蒸发压力;采用膨胀装置利用节流过程制冷剂的压差;降低蒸发和冷凝过程的传热温差,并且降低蒸发器的传热温差比降低冷凝器的传热温差效果更明显。本文还从换热器流程的优化、传热管的变化和翅片开缝位置的确定方法等方面介绍了空调换热器的技术进步。     

基于非均匀翅片液冷板的电池热管理性能研究

为有效降低动力电池组最高温度和减小温差,减少液冷板质量和泵的功耗,提出非均匀翅片液冷板设计.Fluent软件建立了非均匀翅片液冷板与动力电池的流动传热耦合模型,通过实验获得电池在5 C放电条件下的产热率,研究该工况下固定几何翅片、X方向非均匀翅片和Y方向非均匀翅片对热管理系统性能的影响,结果表明翅片直径沿Y方向递增可显著改善温度均匀性、降低压力损失和质量.与传统并行微通道设计相比,非均匀翅片液冷板设计使液冷板质量、水泵功耗、温度标准偏差分别降低30.39％、11.2％和3.24％,最高温度降低1.33℃.     

空冷凝汽器波形翅片扁平管管束外空气流动传热特性

研究火电站空冷凝汽器广泛采用的波形翅片扁平管管束外空气流动传热特性,对于火电站空冷岛的设计与运行都具有重要意义。该文通过CFD模拟,得到不同空冷凝汽器迎面风速条件下冷却空气的流场和温度场,通过计算获得了空冷凝汽器冷却空气平均对流换热系数和摩擦系数随翅片间距和翅片高度的变化规律。结果表明：随空冷凝汽器迎面风速增加,空气对流换热增强,摩擦系数降低。对每个迎面风速而言,都存在一个最佳翅片间距,对流换热最强。翅片高度增加,对流换热系数和摩擦系数减小。对空冷凝汽器波形翅片管束空气流动传热性能综合评价指标的分析表明,最佳翅片间距和高度需要通过综合技术经济比较确定。     

一种带有新型翅片的微通道换热器的性能研究

文章对3种不同形式的微通道换热器在湿工况和结霜工况下进行了性能研究。结果表明,带新型翅片的微通道换热器在各个工况下都有稳定良好的性能,带波纹形翅片的微通道换热器性能优于带百叶窗翅片的微通道换热器。     

柱面梯形翼强化直接空冷凝汽器换热及其流阻性能的数值模拟

通过数值模拟的方法,利用综合因子(j/j0)/(f/f0)1/3研究Re=600~1 800范围内,柱面梯形翼(攻角、位置、布置方式、排数)对直接空冷凝汽器单排蛇形翅片扁管空气侧换热和阻力的影响。结果表明:在所研究的范围内,攻角β=30°、距管壁c=2 mm、距入口b=50 mm、前低后高近管壁的柱面梯形翼以及三排错列和前沿间距11mm的1对柱面梯形翼对单排扁管的强化换热和流阻的综合性能最好。根据计算结果拟合Nu数与Re数、倾角、攻角、距管壁距离和距翅片入口距离的无量纲关联式,为布置柱面梯形翼的单排蛇形翅片扁管工程设计和优化提供了依据和参考。     

基于微通道扁管复合冷却电池热管理仿真分析

为解决锂离子电池在高温环境下寿命衰减的问题,设计了一种基于微通道扁管的电池热管理系统,并对其冷却能力进行了理论分析和数值模拟.微通道扁管冷却型电池模块在最大连续放电倍率下的最高温度为32.22℃,最大温差7.05℃.为降低电池模块温度的不均匀性,进一步开发了结合相变材料和热解石墨片的两种复合冷却热管理系统.改善后的复合...     

平行流冷凝器管内强化传热模拟分析及试验研究

基于管内侧强化换热技术理论,从换热设备小型化角度出发,设计出一种新型齿槽扁管平行流冷凝器。其数值模拟结果与实验结果对比:换热量误差控制在3%以内,制冷剂侧压降误差小于15%,符合工程设计精度;且与传统的光滑扁管平行流冷凝器在空调整机性能试验对比:新型齿槽扁管平行流冷凝器重量减轻了40%,空调整机能效提高0.5%,成本降低15%。     

基于平板微热管阵列的大功率LED散热技术

以当前节能减排的大环境和大功率LED应用中急需解决的散热问题为背景,将具有高效传热性能的平板微热管阵列应用于大功率LED散热技术研究中,设计出新型的大功率LED散热装置——基于平板微热管阵列的U型散热装置。该装置可以将热量及时有效地从LED芯片中带出,并通过散热翅片将热量都传递到周围环境空气中。以真实的LED作为发热源进行实验,论证了微热管阵列散热装置的有效散热能力,其良好的均温性,探索了LED基板与热管之间连接方式、U型热管与散热翅片之间连接方式、散热装置有效散热面积对大功率LED散热效果的影响,并结合实验结果,利用ANSYS仿真模拟软件对U型热管散热装置进行优化,进一步探索散热翅片间距、厚度、高度的最优值,对基于微热管阵列大功率LED的散热装置的进一步研发改进提出建议。     

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.     

微通道换热器在饮料柜上应用实验研究

本文对微通道换热器进行了论述。将微通道换热器作为冷凝器用到饮料柜中,分别对铜管翅片式冷凝器的饮料柜和微通道冷凝器的饮料柜进行了性能实验。从制冷剂充灌量、柜内温度、耗电量等几个方面进行了对比,结果表明用微通道换热器作为饮料柜的冷凝器具有高效、减少制冷剂充注量、成本低等优点。尽管存在微小不足,但可以证明微通道换热器应用于饮料柜上是可行的。     

基于Icepak变频空调主板散热器优化设计

散热已经成为空调主板设计的瓶颈问题,散热不合理造成主板烧损的现象时有发生。目前散热器设计多以经验加实测验证为主,对散热器的关键影响参数认识不足,设计时具有一定的盲目性。以某款变频空调为研究对象,采用Ansys-Icepak建立散热仿真方法,通过实测进行验证,并对散热器基板厚度、翅片高度、翅片间距等关键参数对散热效果的影响进行深入研究。结果表明:该仿真分析方法与实测趋势一致,可以指导设计,提高设计效率。翅片间距、基板厚度均不能过大和过小,由于成本、空间限制,翅片长度不能过长,当翅片间距4～6mm、基板厚度5～7mm、翅片长度50～70mm时,为最优散热器。