亲水涂层对翅片管式换热器空气侧性能的影响

为了分析亲水涂层对翅片管式换热器空气侧性能的影响,对干/湿工况下亲水涂层翅片和普通翅片管式换热器空气侧的压降和热阻进行对比试验。结果表明：相对于普通翅片管式换热器,在干工况下,亲水涂层翅片管式换热器空气侧压降略增大,空气侧热阻增大10%左右;在湿工况下,亲水涂层翅片管式换热器空气侧压降减小,空气侧热阻增大4%左右;亲水涂层翅片管式换热器空气侧热阻基本不受空气湿度的影响。     

防腐方式对翅片管式换热器管外性能的影响

对比3种防腐类型翅片管式换热器和普通翅片管式换热器在风洞测试的试验数据,探讨防腐方式对管外换热特性及压降的影响。当迎面风速在1~4 m/s范围内时,预喷涂型翅片管式换热器的空气侧热阻比普通翅片管式换热器增加不超过15%,空气侧压降差异可忽略;因为铜翅片具有良好的导热性,铜翅片管式换热器的空气侧热阻比普通翅片管式换热器约低4%,空气侧压降差异较小;整体电泳型翅片管式换热器的空气侧热阻比普通翅片管式换热器小,且二者热阻差值随风速增大而减小,压降则反之。结合盐雾试验和实际工程应用中得到的经验,认为整体电泳型翅片管式换热器是这几种防腐方式中的最佳方案。     

百叶窗翅片管式换热器换热性能分析

针对市场上常用的百叶窗翅片管式换热器,为了确定翅片密度、管排数以及进口空气相对湿度对空气侧特性的影响,对6种结构参数的换热器进行试验研究,采用无量纲化的传热因子和摩擦因子分别衡量空气侧的换热和压降特性。结果表明,翅片密度越大,传热因子越小,翅片密度对摩擦因子的影响在空气干、湿工况下有所不同;管排数越多,传热因子越大,摩擦因子越小;传热因子和摩擦因子均随进口空气相对湿度的增大而增大。     

翅片结构对换热器结霜特性影响的实验研究

本文对空气源热泵的翅片管换热器表面霜层生长特性进行实验研究,通过红外热像仪对霜层表面温度进行测量,并用热电偶直接测量装置进行校核。分析了平片,波纹片,条缝片3种翅片类型及翅片节距对霜层厚度、结霜量、换热量的影响,并用霜层-湿空气界面条件等作为传热及传质驱动力分析了霜层生长规律。实验结果表明,波纹片及条缝片翅片换热器界面传热、.传 质驱动力高于平片,造成其表面霜层生长速度大于平片,而在结霜后期条缝片霜层生长速度显著加快;在3种翅片中,条缝片表 面结霜周期最短,而平片表面结霜周期最长;波纹片换热器的平均换热量最大,比条缝片、平片换热器分别高出0.61%,2.67%;翅片节距对界面传热.传质驱动力的影响较弱,但翅片节距越大,其表面霜层厚度增长越快且结霜周期越长,大节距翅片换热器 表面霜层较为疏松。综合考虑结霜-除霜周期中换热器平均换热量及空气侧阻力,结霜工况下波纹片换热器最佳翅片节距约为2.2 m。     

翅片管换热器在析湿工况下的积灰特性及对空气侧压降的影响

空调器室内机多数采用翅片管换热器,会因制冷运行过程中表面析湿而粘附灰尘,导致空气流动阻力增大。本文选用空调器中常用的平直翅片、波纹翅片和开窗翅片作为测试样件,翅片间距范围为1.5～2.2 mm,研究了翅片管换热器在析湿工况下的积灰特性及积灰对空气侧压降的影响。结果表明:翅片表面的析湿量决定积灰程度,析湿液滴分布越密集、液桥数量越多,翅片迎风面的堵塞程度越严重且空气侧压降越大。在相同析湿工况下,具有复杂结构的开窗翅片和小翅片间距更容易积灰并增大空气侧压降,因此降低翅片结构复杂程度并适当增大翅片间距有利于空调器的防尘。在积灰过程中,随着换热器表面粉尘沉积量增加,空气侧压降先增大后保持稳定。     

冰箱微通道换热器积灰机理研究

冰箱微通道换热器表面灰尘沉积会导致空气侧压降增加,造成换热性能衰减。本文通过搭建微通道换热器积灰模拟实验台,研究了风速、灰尘种类、相对湿度、是否带电4个因素对微通道换热器积灰的影响。结果表明:低风速下,灰尘沉积在翅片迎风表面,较高风速时,积灰向翅片后缘扩展。粉末状灰尘几乎不能堆积,随着灰尘中纤维比例的增加,积灰速度也越来越快。当风速为1 m/s,风机固定功率下,100%颗粒、95%颗粒+5%纤维、92%颗粒+5%纤维+3%长纤维3种不同灰尘工况时,空气侧压降增长率分别为8.8%、451.4%、524.9%。95%颗粒+5%纤维和92%颗粒+5%纤维+3%长纤维不同灰尘工况下风量衰减率分别为31.6%和48.7%。当相对湿度为45%和65%时,空气侧压降增长率分别为451.4%和385.6%,风量衰减率分别为31.7%和26.4%。不带电和直流电5 V工况下的空气侧压降增加率分别为385.6%和278.3%,风量衰减率分别为26.4%和18.4%。     

冰箱微通道换热器积灰机理性研究

冰箱微通道换热器表面灰尘沉积会导致换热器压降增加，造成换热性能衰减。本文通过搭建换热器积灰模拟实验台，研究了风速、灰尘种类、湿度、是否带电等因素对换热器积灰的影响。结果表明：低速下，灰尘沉积在翅片迎风表面，在较高风速时，积灰向翅片后缘扩展。粉末状灰尘几乎不能堆积，随着灰尘中纤维所占比例的增加，积灰速度也越来越快。当风速为1 m/s，风机固定功率下，100%颗粒状灰尘、95%颗粒状灰尘+5%纤维、92%颗粒状灰尘+5%纤维+3%长纤维三种工况时，空气侧压降增长率分别为8.8%、451.4%、524.9%。95%颗粒状灰尘+5%纤维和92%颗粒状灰尘+5%纤维+3%长纤维工况下风量衰减率分别为31.6%和48.7%。当相对湿度为45%和65%工况时，空气侧压降增长率分别为451.4%和385.6%，风量下降率分别为31.7%和26.4%。不带电和交流电3 V工况下的空气侧压降增加率分别为385.6%和278.3%，风量下降率分别为26.4%和18.4%。     

翅片管式换热器百叶窗结构参数优化

针对小管径(7 mm)翅片管式换热器建立数值仿真模型，分析百叶窗片数和百叶窗开窗角度对空气侧传热因子j和摩擦因子f的影响。选择一款符合设计需求的新型翅片(单个圆管附近6片百叶窗，28°开窗角度),并对样品进行试验验证。结果表明，在干工况下，采用新型翅片的翅片管式换热器的流动特性和传热特性与现有翅片管式换热器趋势一致，且摩擦因子仿真值相对于测试值的误差小于15%,传热因子误差小于20%。     

低气压下翅片管换热器空气侧传质特性实验研究

本文实验研究了2个具有不同翅片间距的平翅片管式换热器在低环境气压以及析湿工况下空气侧的传质特性,在环境气压为40~100 kPa,换热器入口空气风速为0.5~4 m/s,入口空气相对湿度为50%~90%,入口空气干球温度为27 ℃,水流速为1.65 m/s的实验工况下,分析了环境气压、换热器迎面风速、翅片间距及入口空气相对湿度对换热器空气侧传质特性的影响。结果表明：低气压环境下,迎面风速、翅片间距以及相对湿度对换热器空气侧传质因子的影响趋势与常压下的研究一致;研究工况下,环境压力从40 kPa升至100 kPa时,空气侧传质因子下降幅度为18.2%~23.6%;在较低迎面风速和环境气压下,翅片间距和换热器入口空气相对湿度对换热器空气侧传质特性的影响更加显著。     

平行流冷凝器百叶窗翅片结构优化

建立平行流冷凝器百叶窗翅片的三维流动和换热模型,并对不同迎面风速下百叶窗翅片的流动和换热性能进行数值模拟,计算结果与试验结果具有较好的一致性,验证计算模型和方法的正确性。在此基础上,建立8种结构形式的百叶窗翅片模型,并对其空气侧的换热和流动过程进行仿真,分析结构形式和排列方式对百叶窗翅片换热量和空气阻力的影响,结果表明:增加开窗区域数能够有效提高翅片的换热性能,增加百叶窗的转向区数目能够有效降低进出口的压降。     

空气侧结构对多元微通道平行流冷凝器传热流动性能的影响

建立了多元微通道平行流冷凝器的稳态分布参数模型,与实验对比验证了模型的正确性。利用所建立的模型,研究了翅片高度、翅片间距、百叶窗开窗间距、百叶窗开窗角度变化对多元微通道平行流冷凝器传热和流动性能的影响。结果表明,随着翅片高度的增大,换热量逐渐增大,空气侧压降逐渐减小;随着翅片间距或者百叶窗开窗间距的增大,换热量和空气侧压降都是逐渐减小;随着百叶窗开窗角度的增大,换热量和空气侧压降都是逐渐增大。     

组合管径圆弧翅片换热性能的数值模拟

针对空调器室内机换热器空气侧的流动和换热问题,利用FLUENT软件,本文研究了开缝圆弧翅片以及组合管径开缝圆弧翅片对换热器的换热量和空气侧压降的影响,并与原开缝三折翅片换热器进行比较。结果表明,开缝圆弧翅片换热器的换热量大于原开缝三折翅片换热器,而空气侧压降略有增大。随着小管径数量增大,开缝圆弧翅片换热器的换热量逐渐减小,但压降也逐渐减小。相比于开缝三折翅片换热器,当开缝圆弧翅片换热器为10根小管时,其压降增大5%左右,但换热量却有2%左右的提高,且铜管材料节省了14.5%,有很好的应用前景。     

大直径圆孔翅片管结霜过程动态特性的实验研究

在入口空气温度28℃,恒温恒湿条件下,以三对称大直径圆孔翅片为研究对象,在循环式风洞中对其结霜工况下的动态性能进行了实验研究,考察了入口空气相对湿度和空气流速对换热器性能的影响,给出了换热器换热量、翅片表面传热系数和空气侧压降在结霜过程中的动态变化规律,研究结果表明:入口空气温度28℃时结霜工况下,翅片表面未覆盖满霜层时,在雷诺数Re=3602～5509,进口相对湿度φ=60％～80％范围内,不同的环境参数对结霜影响的差别较大.实验结果表明,空气相对湿度对SK型翅片的传热与流阻性能的影响大于空气流速的影响.实验结果可为优化环境参数,使制冷系统达到节能匹配提供参考.     

采用窗片的5 mm管换热器在湿工况下换热性能的实验研究

在湿工况下,对11个采用百叶窗翅片的5 mm管换热器进行了实验研究,并分析了翅片间距、进口空气相对湿度等因素对空气侧换热性能的影响。研究结果表明:换热量随翅片间距的增加而减小,且比7 mm管或更大管径换热器更明显;换热量受进口空气相对湿度的影响小;在翅片底部出现水桥,而在7 mm管或者更大管径换热器中不曾出现。根据实验数据开发了预测5 mm翅片管换热器换热性能的j因子关联式,误差在士20%以内。     

空气冷却器空气侧百叶窗翅片强化传热性能研究

对跨临界CO2空调系统中空气冷却器空气侧的百叶窗翅片建立流固耦合的三维模型并进行数值模拟,结果表明传热和阻力特性与实验关联式吻合较好;开发新型弧形百叶窗翅片,并对不同窗翅角度和弧度的弧形百叶窗翅片进行数值分析,发现新型弧形百叶窗翅片的换热特性与压降特性较一般的百叶窗翅片都有增加,平均表面传热系数增加幅度高达9．47％,平均压降增加最大幅度为3．2％,可见新型弧形百叶窗翅片传热元件具有良好的综合传热性能。     

新型无接触热阻空调换热器性能研究

将不同形状的波纹翅片与无接触热阻技术结合研制了波纹型无接触热阻换热器,并利用CFD仿真软件进行对比分析尖角波纹翅片和圆角波纹翅片空气侧换热性能及阻力特性,寻找较好的翅片形状。按照仿真结果生产无接触热阻尖角波纹翅片空调换热器实验样件,进行实验测试,实验结果表明:翅片表面换热系数仿真结果与实验结果较为一致,整体误差在10%以内,仿真结果能基本反映翅片表面的实际换热情况。引入强化传热指标,通过仿真结果计算可知,在不同风速下强化传热指标DEC均大于1,说明尖角波纹翅片的传热效果优于圆角波纹翅片。     

开缝翅片管换热器表面积尘与压降特性的实验研究

翅片管换热器表面沉积的粉尘会导致换热器压降增加。本文搭建了换热器积灰可视化实验台,选取开缝翅片管换热器为测试样件,在风速范围为1.0~2.3 m/s,喷粉浓度范围为2.1~10.8 g/m~3的条件下进行实验,研究了换热器表面的粉尘沉积特性及空气侧压降变化。结果表明:粉尘主要沉积在翅片迎风面的前缘开缝处以及换热管的迎风面上;高风速有利于粉尘沉积并增大积灰前后压降增幅,在风速变化范围内,粉尘沉积量最多增加98.4%,积灰前后压降增幅最多增加93.8%;提高喷粉浓度有利于粉尘沉积并增大积灰前后的压降增幅;在喷粉浓度变化范围内,粉尘沉积量最多增加22.8%,积灰前后压降增幅最多增加28.6%;在积灰过程中,空气侧压降比粉尘沉积量更快达到稳定状态。     

干盘管用平行流换热器翅片参数对空气侧换热系数及压降的影响

为了使平行流换热器在干盘管中得到推广应用,本文根据传热及压降关联式,采用数值模拟计算的方法,研究了干盘管用平行流换热器翅片参数对其空气侧换热性能及压降的影响,为干盘管用平行流换热器的设计提供参考依据。     

翅片管式换热器换热与压降特性的实验研究进展--实验研究

概述目前国内外空调制冷行业中普遍采用的几种不同翅片类型(平直翅片、波纹形、条缝形翅片、百叶窗形翅片)的换热特性和压降特性的实验研究进展，通过对这几种翅片类型换热及压降特性的介绍和分析，提出了趣片管式换热器研究中的一些不足。     

间歇运行对翅片管式蒸发器长效特性的影响

研究了翅片管式蒸发器在空调器长期运行中,由于间歇运行对于其换热和空气侧压降的影响。实验对象为一个铝翅片铜管换热器和一个铜管铜翅片换热器。实验表明,经过多次间歇运行后,蒸发器的换热系数明显下降,空气侧压降有所增大,铜翅片铜管换热器的长效换热特性强于铝翅片铜管换热器,两者的长效压降特性相当。