铜翅片换热器开发应用的分析

从翅片效率、单个换热单元的传热系数和整个换热器的换热量三个方面对不同翅片结构、不同管子结构和不同工况下的翅片管换热器由铝翅片换为铜翅片前后的换热特性和成本进行了分析比较;详细给出了各个结构和工况参数单独变化对换铜前后的翅片效率、单位制冷剂侧换热面积上的总传热系数和换热器换热量的影响规律.分析结果发现,翅片越薄、越高,管外径越小,风速越大时,换铜后的翅片管的换热能力增强越大,成本增加越小.在所选择的结构和工况范围内,铜管铜片换热器比铜管铝片换热器的翅片效率约提高0.938%～29.86%、总传热系数约提高9.88%～23.276%、总换热量约提高0.112%～22.3%;对于典型的1.1kW空调器的蒸发器,材料成本约增加8～42元,体积可最多缩小18%.     

新型组合翅片换热器数值研究

通过对传统多排管翅式换热器的研究分析,提出第1排为平片且后部为开缝翅片的新型组合翅片换热器,并对传统和新型组合翅片2种形式换热器内的空气流动和换热进行数值分析。结果表明,新型组合翅片换热器的综合换热性能比传统翅片的提升5％～8％。     

客车空调平行流蒸发器研制

对用于客车的顶部安装的空调中使用的平行流蒸发器进行了研究设计和实验验证。通过建立仿真模型模拟平行流蒸发器的换热能力,调整翅片参数优化结果,并制作了两组样件,对冷凝水、分液等问题进行实验验证和对比。实验结果表明,优化参数的百叶窗翅片在实验中几乎未见冷凝水沉积,同时分液的流路数为4分路的分液均匀性优于8分路,换热效果比8分路高11.2%。新设计的百叶窗翅片平行流蒸发器基本解决了冷凝水排除和两相流分液两大研究难点,体积较原来减少了57.6%,重量减轻了38%,充注量降低了10.5%,换热能力达到行业要求,从而达到取代旧式翅片管式蒸发器的目的。     

汽车空调蒸发器排水方案设计与试验研究

针对汽车空调中经常出现的溅水和飞水问题,提出有利于汽车空调蒸发器排水的扁管和翅片结构及二者装配方案,并进行试验验证。结果表明,与常规蒸发器相比,优化设计的蒸发器比较有利于排水,可有效解决空调箱的溅水和飞水问题。     

铜翅片换热器开发应用的分析Ⅱ--铜翅片换热器对空调器性能影响分析

在Part Ⅰ中对铜翅片效率、铜换热单元传热系数以及整个铜换热器换热特性分析的基础上，理论分析了空调换热器采用铜翅片后，换热器单体性能以及空调系统性能的变化。结果显示：采用铜片铜管换热器后(不论是蒸发器，还是冷凝器)，制冷系统的制冷系数较之铝翅片换热器均有提高。蒸发器换热性能的变化比冷凝器换热性能的变化对系统性能的影响要大。当同时采用铜片蒸发器和铜片冷凝器时，传热强化系数按照通常所能达到的1．1计算时，COP随着工况变化而变化的范围可以达到3．0％-10．0％；如果单独设计换热器使换热强化系数达到1．3时，则COP的提高可达4．0％～25．0％。以上对铜翅片换热器开发应用的分析，为空调换热器的高性能化、小型化提供一条可行的发展方向。     

析湿工况下翅片管换热器翅片效率计算分析

分析了析湿工况下五种翅片效率模型与实验现象的吻合性,结果表明:全湿工况翅片效率对片基温度与来流相对湿度不敏感,部分湿工况翅片效率对片基温度与来流相对湿度十分敏感,翅片效率计算应区分干、部分湿、全湿工况,并根据工况选用相应计算模型。     

翅片管式蒸发器的计算机辅助设计

拟合了制冷剂(R22、R134a和R407C)热力性质的公式,并以这三种制冷剂为工质,选择平直翅片、波纹翅片、开缝翅片和百叶窗翅片,采用稳态集中参数模型,用VB语言编制翅片管式蒸发器的计算机设计程序。在程序的编制过程中,还采用了模块化开发技术,避免公式的反复使用和繁琐的迭代计算而造成的错误,以提高计算效率和准确性。软件主要的计算结果包括热流密度、换热系数、压降等基本量,还包括蒸发器尺寸以及蒸发器的耗材。本软件的界面可视化较好,功能比较齐全,精确度满足空冷式蒸发器工程设计的要求。最后算例验证了程序的可靠性。     

冷风型空调器的计算机模拟

用步进计算法建立了冷风型空调器的系统模拟模型，模型中考虑了毛细管内亚稳态液体区的存在，以及翅片形状、管排管因素对换热的影响。空调顺运行工况的模拟计算结果与实测数据是吻合的，证明本模型和算法可靠。利用此模型对空调器性能随蒸发器、冷凝器迎面风速的变化情况作了预测，结果合理。     

温度交变对翅片管换热器性能影响的实验研究

试验研究了温度交变对铜管-铜翅片蒸发器和铜管-铝翅片蒸发器空气侧压降和换热性能的影响.实验结果表明,全新铜管-铜翅片蒸发器空气侧压降比全新铜管-铝翅片蒸发器空气侧压降大,但温度交变后两者空气侧压降几乎一致,具有相同的长效压降特性;温度交变会导致铜管-铜翅片蒸发器和铜管-铝翅片蒸发器换热性能下降,在风量为400m3/h时减少的最多,铝翅片蒸发器减少1091.5W,铜翅片蒸发器减少704.8W;与温度交变前相比,铜翅片蒸发器换热系数下降8.1％～25.2％,铝翅片蒸发器换热系数下降10.6％～40.7％,铜管-铜翅片蒸发器具有更好的长效特性.     

高温超导滤波器系统散热模拟及实验研究北大核心CSCD

小型制冷机是高温超导滤波器系统的重要组成部分,在冷端提供冷量的同时需在热端向环境排热。基于模拟和实验,设计了一款散热翅片,并在自然对流的条件下对翅片的散热性能进行研究。结果表明,在功率为12 W时,散热翅片最高和最低温度分别为58.2℃和53.2℃,当在翅片背部增加一层石墨烯导热膜后,最大和最小温度分别降低了3.3℃和4.7℃;采用翅片和环境之间的传热热阻R_(s)来评价两种翅片的性能,铝-导热膜传热热阻介于2.58—3.05℃/W之间,相比于传统铝翅片其与空气传热热阻最高降低了33.3%。     

冷风机翅片管的数学模型及性能的比较法辨析

不同的翅片管材料及翅片形式都将直接影响着翅片盘管的性能优异,以铝管铝套片冷风机为设计依据展开讨论,对冷风机蒸发器翅片管的设计建立数学模型,重点论述了翅片管特性,并用比较法对翅片管的性能进行了分析,以求能在设计时选出最佳的翅片管设计方案。     

三排变片距翅片盘管换热器结霜特性实验研究

为改善空气源热泵室外翅片盘管换热器在低环境温度下沿空气流动方向结霜不均匀、首排结霜量较大进而导致热泵除霜间隔较短、制热能力下降等问题,对不同翅片片距组合的变片距翅片盘管换热器在低环温工况下运行及结霜的情况进行实验研究。结果表明：变片距翅片盘管换热器在低环温条件下可有效延长迎风面管排发生结霜堵塞的时间、对于结霜生长速度和结霜质量也有抑制作用。变片距翅片盘管换热器在结霜中后期阶段换热功率更高,在合理的翅片间距组合下,变片距翅片盘管换热器可以在不损失过多换热功率的情况下延长换热器迎风面管排结霜堵塞的时间,如样品4的平均换热功率比样品1低6.02%,而除霜间隔延长了37 min。     

新齿型内螺纹传热管蒸发性能研究

针对开发的瘦齿、交叉齿、光管及普通齿型内螺纹传热管单管蒸发传热实验数据进行了对比，相同工况下，各传热管管内换热系数均随着冷媒流量的增大而增大，交叉齿管换热系数比瘦齿管高出10％，瘦齿管换热系数高出普通齿管10％左右。四种齿型中，交叉齿管管内压降最大，光管其次，瘦齿管比普通齿管略有增加。相同结构尺寸，相同工况下，利用稳态分布参数模型，对以上四种内螺纹传热管蒸发器传热和流动性能进行了数值模拟分析比较。结果表明，交叉齿管蒸发器换热量最大，瘦齿管稍差，普通齿管其次，但均好于光管。整个流量变化范围内，4种蒸发器压降变化都相差不大，光管蒸发器压降变化较其它管型略有增加。研究结果对内螺纹传热管的开发和研究具有指导意义。     

冷藏车制冷系统应用层叠式蒸发器与管翅式蒸发器的模拟比较

对一台应用于汽车空调系统的层叠式蒸发器在结构上做一定的改进，并用数值模拟的方法对其应用于冷藏车冷藏蒸发器时的传热和流动性能与传统的管翅式蒸发器进行了比较，结果表明，在冷藏工况范围内，层叠式蒸发器的换热性能优于管翅式，结构也更为紧凑，应用于冷藏车制冷系统会大大提高系统的效率和经济性。     

5mm强化管蒸发器中齿高对性能的影响及齿高优化

本文对齿高的变化对5mm内螺纹强化管蒸发器性能的影响进行了研究,结果表明齿高的增加总是增加蒸发器的总换热系数和降低换热器的平均换热温差。利用已有的换热和压降关联式,设计了齿高对系统性能影响的仿真算法,在蒸发器换热性能最优的条件下,定量得出5turn内螺纹强化管齿高设计的推荐值为0．09mm。     

高效传热冷凝器对提高空调机性能的试验研究

对于水冷空调机的冷凝器，采用螺旋槽锯齿管为换热管，壳程采用折流杆支撑结构，可以大大提高冷凝器的换热性能。试验表明，在额定工况下，以B22为制冷剂，与常规低肋管冷凝器相比，在换热面积减少约37.5％的情况下，空调机的制冷量增加3．7％，能效比提高8．5％。     

采用微通道蒸发器的分离式热管充液率实验研究

采用微通道换热器作为分离式热管的蒸发器,在充液率为80%~150%之间进行了实验研究。实验测量了微通道蒸发器换热量、管壁温度分布及系统EER,分析了不同充液率下微通道蒸发器的工作状态,计算了蒸发器传热系数,实验结果表明:微通道蒸发器换热量随室内外温差的增大而增大,分离式热管最佳充液率为120%左右。此外,与翅片管蒸发器进行了实验对比,在换热量相当的条件下,微通道蒸发器重量减轻了45%,系统工质充注量降低了51.9%,系统EER提高了2.8%。     

结霜工况下翅片变片距管蒸发器的改进

对结霜工况下冷风机蒸发器在结霜工况下的运行建立了数学模型和计算程序，分析了蒸发器各排翅片上霜层在运行过程中的动态累加过程及其影响。计算结果显示了现有变片距蒸发器仍然具有改进的余地，改进后的蒸发器在结霜工况下具有更长的除霜周期和更好的换热性能。     

圆孔和半圆孔交叉翅片管的传热与流阻性能研究

本文提出一类可用于结霜和灰尘较多场合的新型翅片——圆孔和半圆孔交叉翅片。为了考察这类翅片的性能特征,对9种不同几何参数的单排肋管式换热器样件在吸风式直流热风洞内进行了实验。这些几何参数包括圆孔、半圆孔的直径和位置。通过多元线性回归法将实验数据整理为以雷诺数和换热器几何参数为自变量的j和f关联式。结果表明开孔参数对换热性能有明显影响,而对阻力影响不显著。与平片相比,样片3的平均当量换热系数提高18.3％,节约金属耗材12％。