翅片间距对两流路双排管蒸发器换热影响分析

翅片管蒸发器换热性能直接影响制冷空调机组能效,调整翅片间距是增大换热面积、改进换热效果的有效途径。文章建立了翅片管蒸发器的流体流动简化模型,利用EVAP-COND软件模拟了外掠气流中三角风速分布工况下,不同翅片间距对两流路双排管蒸发器换热性能的影响。结果表明:翅片间距越大,蒸发器的换热量越小,翅片间距为1.75、2.00、2.25、2.50 mm时的换热量分别比1.50 mm时减小了4.4%、9.02%、14.1%和18.2%;翅片间距越大,制冷剂流量就越小,蒸发器的总换热量也就越小;蒸发器中显热比随翅片间距的增大而降低,综合考虑空气阻力损失及换热,翅片间距为2.00 mm较为合理;不同翅片间距工况下,制冷剂在不同支路每根管内吸热对外掠空气降温影响与换热量一致。     

风速影响下羽绒服保暖性能定量研究

为定量研究风速对羽绒服保暖性能的影响,定制了4件单位填充量分别为50g/m~2、80g/m~2、110g/m~2、140g/m~2的羽绒服,在设定的温湿度环境条件下,利用LD-1型暖体假人测试不同风速对服装热阻值的影响规律。实验结果表明:风速从0.5m/s增加到13.0m/s,服装整体热阻下降25.2%～35.9%,羽绒服固有热阻下降21.1%～35.4%,空气层热阻下降80.0%～82.3%并接近零值。随着风速增加,服装总散热量增加,对流换热量增加,辐射换热量减小。对流换热量和辐射换热量在小风速时受风速影响较大,当风速继续增加两者上升幅度减缓。     

窝形翅片管换热器强化传热研究

本文对三种窝形翅片管——单面球形窝、单面柱形窝、双面球形窝与普通光滑平板式翅片管在吸风式直流风洞上进行了性能对比实验研究.采用微机对实验数据进行整理,得出了各种翅片的性能曲线和计算公式,并与平翅片进行了比较.研究结果表明:在迎面风速为1.7m/s～5.5m/s,雷诺数为840相似文献   

波纹翅片管换热器空气侧流动换热的三维数值模拟

基于有限容积法建立波纹翅片管换热器流体流动与传热的计算模型,在不同送风速度工况下,分别对6种不同波纹倾角结构换热器内流体的流动及传热进行了数值模拟,分析了流道内的温度场、压力场及速度场的变化规律,得到了换热量、压降以及出口温度随入口风速变化的规律。结果表明,换热量、压降以及出口温度均随波纹倾角的增加而增大;换热量随着送风速度的加快而增加,压降及出口温度随着送风速度的加快而降低;翅片板间流体的流动与传热存在比较明显的不均性,导致换热管背风侧存在明显的传热"死区"。     

冰箱换热器性能测试系统研究

针对一侧换热介质是空气的冰箱,本文设计了一套冰箱换热器性能测试系统。考虑到安全性,该系统采用R134a作为测试制冷剂,分别对两种样品的蒸发器和冷凝器的性能进行测试。R134a制冷剂的流量范围为20~80kg/(m2·s),润滑油质量分数为0%~5%,蒸发温度和冷凝温度分别为-23℃和40.5℃。根据制冷剂的质量流量及进出口焓值变化,求得换热器换热量,换热系数为换热器整体换热系数。测试结果表明,在流量范围内,随着制冷剂流量的增大,蒸发器和冷凝器的换热量都会增大,二者的换热系数从质量流量范围20~80kg/(m2·s)分别增加了107%~257%,57%~91%。通过与其他文献数据进行对比,该系统可以较好地测试换热器的性能。该研究对节能与环保意义重大。     

冷凝器换热模型与仿真

提出了水—水热泵机组冷凝器的稳态仿真模型 ;根据制冷剂的三种可能的存在状态将冷凝器的换热分为三个串联换热器的换热。针对一新型复合套管冷凝器编制了稳态传热仿真程序 ,利用该仿真程序分析讨论了冷却水入口温度和流量对冷凝器传热性能的影响。该仿真程序可模拟计算出冷凝器内温度分布和换热量 ,也可根据给定的设计工况确定换热面积 ,可用作整个热泵传热模拟和设计软件的一个组成部分     

冷凝器换热模型与仿真

提出了水-水热泵机组冷凝器的稳态仿真模型;根据制冷剂的三种可能的存在状态将冷凝器的换热分为三个串联换热器的换热.针对一新型复合套管冷凝器编制了稳态传热仿真程序,利用该仿真程序分析讨论了冷却水入口温度和流量对冷凝器传热性能的影响.该仿真程序可模拟计算出冷凝器内温度分布和换热量,也可根据给定的设计工况确定换热面积,可用作整个热泵传热模拟和设计软件的一个组成部分.     

开缝宽度对H型椭圆翅片管束换热及流动的影响

以不同开缝宽度的H型翅片椭圆管束为研究对象,利用FLUENT软件对顺排H型翅片椭圆管束的传热特性和阻力特性进行了数值研究。研究表明,在速度小于8 m/s时,不开缝的翅片换热效果最好,但在速度较大时换热最差;开缝宽度为5 mm的翅片管束因为"气塞",换热较差,动量损失率较大,实际生产应用中应尽量避免;开缝宽度为15 mm的翅片管束换热较好,动量损失率也较低。     

热电联产电厂烟气余热回收系统改造实践与分析

对热电联产电厂的烟气余热回收进行了改造实践和分析,提出了2级式氟塑钢换热器改造方案,分析了新型烟气余热回收系统的运行特性,评估了烟气余热回收系统的经济效益。实际运行数据表明,冷凝器的传热系数为174.1 W/（m2·K）,是低温省煤器传热系数的约3.7倍。低温省煤器和冷凝器的换热量分别约占余热回收系统热回收量的57%和43%。通过回收系统,实现了年节煤量达9 800 t,年节水量达67 900 t。烟气余热回收系统的投资成本可在1.64 a内收回,随后可实现年净收益540.9万元。     

基于石蜡-翅片复合结构的电池热特性

研究电池发热功率和环境温度对翅片复合相变材料(PCM)的电池热特性的影响.模拟电池布置在熔化温度为42℃的PCM中,外设径向分布的翅片增加换热面积.试验发现,在纯石蜡系统的升温相变过程中,电池温度形成温度平台,平台温度高于PCM的相变温度,并随加热功率的增加而升高.归一化处理显示,不同发热功率下模拟电池的温度变化趋势基本一致.环境温度的降低对电池温度平台影响很小,但会延迟相变发生的时间.增加翅片将增强电池与PCM的换热,保持翅片体积分数(φ)为3%时,翅片数为2、4、8时可降低温升12.4%、19.6%和25.6%.     

渗流条件下地埋管换热器热短路现象的数值研究

针对渗流条件下地埋管换热器受到热短路影响,导致夏季埋管出口水温上升以及换热量减少的现象,采取在进出水支管间加装隔热板的措施进行优化。通过对单U型地埋管换热性能的数值模拟,对比分析了加装隔热板前后的传热过程,并深入研究了隔热板的几何尺寸和安装位置对换热量的影响。结果表明：加装隔热板可有效抑制地埋管换热器的热短路现象,提高换热能力;隔热板宽度为120 mm时,U型地埋管换热器换热性能最优;隔热板高度取50 m时,换热器单位井深换热量最大,达到44.703 W/m;将隔热板安装在两支管中心向出水管侧偏移2 mm处,换热效果最佳。     

基于不同神经网络模型的冷凝器两相换热量的研究

在混合工质下利用4种神经网络模型(反馈神经网络模型(BP)、遗传神经网络模型(GA - BP)、极限学习机网络模型(ELM)和递归神经网络模型(RNN))预测了板式换热器的换热量(含相变换热).结果显示:热源温度为30、40、50 ℃时,GA - BP神经网络模型的平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)均小于其他3种神经网络模型,且与实际值接近.该结果表明,GA - BP神经网络模型比其他3种神经网络模型更适用于预测板式冷凝器的换热量(含相变换热).     

电动汽车热泵空调系统性能分析

搭建了电动汽车热泵空调系统仿真模型和性能仿真分析平台,分析了热泵空调系统在不同模式下的性能,并采用试验结果对仿真模型进行验证.结果 表明:试验得到压缩机功率、换热量、系统COP值与对应的仿真值之间的最大误差为4％～10.09％.在制冷模式和制热模式下,随着压缩机转速的增大,压缩机功率逐渐增大,换热量逐渐增大,系统COP逐渐减小.此外,研究了冷凝器、蒸发器进风风量、进风温度、进风方式等因素对制冷模式和制热模式下系统性能的影响,结果表明,制冷时采用大风量有利于提高制冷量,进风温度的影响取决于工况特征,而采用部分进风方式更有利于系统制热节能.     

有机朗肯循环系统换热设备仿真研究

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)在中低温热能发电方向具有广阔的应用前景。换热器是ORC的重要部件,然而当前对于换热器偏离设计工况运行性能的研究尚不够深入。本文提出了偏离设计工况运行条件下换热器分区仿真建模方法,建立了换热器仿真模型并通过实验验证。经验证,蒸发器和冷凝器仿真与实验的换热量最大误差分别为3.74%和3.20%。在模型验证基础上,对ORC中换热器偏离设计工况运行特性进行了分析,获得了换热器偏离设计工况运行特性和换热面积迁移规律,定义并获得了换热器当量换热系数,为ORC中换热器设计及系统运行提供了指导。     

地铁专用间接蒸发冷却器布水方式优化

为了解决常规间接蒸发冷却器由于表面水膜均匀性、完整性差而导致换热效率低的问题,提出了两侧旋转布水间接蒸发冷却器,进行了3种布置方式下的换热性能实验,运用正交实验对影响换热器性能的因素进行研究,研究表明:开孔正对气流方向时换热器换热性能最佳,且旋转布水装置存在最佳转速76 r/min,喷水量、空气流速、冷却水流量、冷却水进口温度的增加使换热器的换热量增大,喷水温度、空气温度的升高使换热器的换热量减少,其中冷却水进口温度的改变对换热性能的影响最为显著,温度由35℃上升到39℃时,换热量提高37.62％,单位面积换热量为1.14 kW,该换热器可安装于地下车站排风坑道内,可有效地解决地铁站冷却塔安装位置难题.     

高齿段齿形翅片的翅片效率的理论研究

建立了齿形翅片的一个传热模型, 在求解传热微分方程时作了一些基本假设, 得到了齿形翅片的翅片效率理论解.引入传热数mh, 翅片厚度与齿段宽度之比δ/w, 齿段高度与翅片高度之比hs/h和翅片高度与基管外径之比h/do四个量纲为1的参数后, 得出了翅片效率曲线.分析了齿段高度对齿形翅片的理论翅片效率的影响, 并用实验数据对理论翅片效率进行了分析比较.     

Fe-Cr基陶瓷复合耐磨材料绝热温度的热力学计算

根据热量平衡的关系,对不同Fe/Cr质量比和硬质相含量下,Fe-Cr基陶瓷复合耐磨材料Al-Fe_3O_4-CrO_3-B_4C-Ti系的绝热温度进行计算。结果表明:m(Fe)∶m(Cr)=4∶1～9∶1时,硬质相的质量分数由10%增加到40%,Al-Fe_3O_4-CrO_3-B_4C-Ti系的绝热温度均大于1 800 K,燃烧合成反应能自持;m(Fe)∶m(Cr)=7∶1～9∶1时,随两者质量比的降低,反应体系绝热温度的增加幅度不大;m(Fe)∶m(Cr)6∶1时,反应体系的绝热温度增加幅度较大。通过燃烧合成实验验证了体系绝热温度理论计算结果的正确性,基于热力学计算分析及燃烧合成实验结果综合考虑,最佳的m(Fe)∶m(Cr)=6∶1,硬质相的质量分数为30%。     

入射角对径向热管换热器性能影响的数值模拟

利用FLUENT软件对径向热管换热器壳程进行模拟计算,在入口烟气质量流量不变的基础上,在0°～65°范围内逐渐改变烟气入射角,分析换热量、压降和单位压降换热系数的变化规律。结果显示:随着烟气入射角的增大,入射角小于45°时,换热量偏差基本不变,压降偏差逐渐减小,而单位压降换热系数逐渐增大,并在约45°时达到最大,此时换热器整体性能最好;大于45°后,换热量偏差明显增大;压降偏差急剧增大,压力损失增加,而单位压降换热系数急剧减小,换热器性能恶化。将模拟结果与测试结果进行比较,误差在5%以内。     

数据机房自然冷却用泵驱动回路热管换热机组性能实验研究

设计了一种数据中心自然冷却用泵驱动回路热管换热机组,并介绍该机组的构成和工作原理,针对研制的样机搭建实验系统并较全面地进行实验研究。结果表明：当室内外温差为10 ℃时,机组能效比COP为5.88;当室内外温差为18 ℃时,机组COP可达10.41;当系统质量流量在一定范围变化时,即工质气化率在2%～50%范围内,机组换热量没有显著变化,且换热量与室内外温差近似呈线性关系;同时系统阻力越大,蒸发器进出口温差越大,显热换热量所占比例也越大。     

空气源热泵空气侧换热器结构参数对结霜特性的影响

目的为解决空气源热泵冷热水机组冬季运行时空气侧换热器表面结霜问题，提高机组的综合运行性能，延长机组运行时间，方法采用分布参数法建立微分方程。并进行离散求解．结果分别计算了不同地区不同工况下．采用不同翅片间距、翅片管管径、管间距时，结霜速率、霜的密度、霜的厚度、空气侧压降及换热量等随时间的变化．不同工况下，空气侧换热器的结构参数不同，对机组性能的影响也不同．结论增大翅片间距可以延缓结霜，但对于不同湿度的地区，翅片间距应取不同的值．