结霜工况下热泵机组翅片管换热器的传热特性研究

应用正则摄动方法,研究结霜工况下等厚度环肋的传热传质问题,探索在一定体积条件下产生最大传热量的最优几何尺寸.     

圆柱型翅片管换热器变工况传热性能模拟与分析

基于分排参数模型,本文建立了圆柱型翅片管换热器的性能仿真计算模型,对换热器的传热性能进行计算,并进行实验验证。结果表明:换热量的平均相对误差最大,为6.31%;出风干球温度的平均相对误差最小,为0.61%。计算所得各性能参数与实验值吻合良好。根据仿真模型,对不同制冷工况下的换热器进行计算,研究了循环风量、水质量流量、进风干球温度以及进水温度的变化对换热性能的影响。分析换热器的变工况特性可预测其非设计工况下的换热性能,并为换热器的运行工况调节提供依据。     

水-空气翅片管换热器变工况、变结构特性模型分析

翅片管换热器变工况、变结构特性,是指其性能不仅受到工况参数的影响,而且也随结构参数的改变而变化的特性.因此,为深入研究此换热器特性,建立了相关的分析模型.当任一工况或结构参数在其最大可变范围内变化时,该模型可分析预测翅片管换热器相应的性能变化规律.利用实验数据对模型计算结果进行了对比验证:干工况下,模型计算所得的各性能参数值与实测值吻合良好,其平均相对误差均小于6％;湿工况下,计算值与实验值的平均相对误差也在20％内,且其变化趋势一致,从而证明了模型的正确性及有效性.分析模拟所得的变工况、变结构特性,不仅有利于优化产品的结构设计,可辅助换热器的选型,而且还为换热器运行调节方法的选取提供了依据.     

翅片管式换热器的传热研究进展

翅片管式换热器是一种在工程中广泛应用的换热器,具有结构灵活、适应性强、空间利用率高等优点。在深入推进绿色节能的工业背景下,换热器的强化传热得到广泛而深入的研究。本文重点总结了翅片管式换热器的强化传热方面的综合研究进展,包括:管内强化传热结构、管外强化传热结构、流体强化传热、管内和管外传热模型以及换热器传热结构整体优化方法等。最后指出,管内插入物强化传热效果明显,但对其管内传热模型研究甚少,应引起足够的重视。     

低温液体翅片管换热器传热研究

主要讨论了低温液体换热器的传热过程.通过低温液体在翅片管内的汽化实验,得到了汽化器表面各点温度随时间变化的曲线,分析曲线提出了气化换热过程分区计算的方法.将汽化过程分为4个区,即液体对流换热区、汽液两相沸腾换热区、缺液区及气体对流换热区并分别进行计算,同时总结了各分区适用的换热关联式,给出了计算结果.该方法为同类汽化器换热过程的计算提供了参考.     

湿工况下翅片管式换热器中刘易斯因子的数值研究

刘易斯因子是反映湿工况下空气侧热质传递特性的重要参数。在此提出了可计算湿工况下翅片侧刘易斯因子的数值模型和适用于工程应用的关联式,通过建立相间传质数值模型、潜热传递数值模型,利用CFD分别计算出空气侧的热质传递系数,从而求得刘易斯因子的数值解。利用数值仿真方法分析了翅片管换热器结构和运行工况对刘易斯因子的影响和已有热质传递类比关系的适用性;同时采用刘易斯因子的数值计算结果拟合得到关联式。传热和传质数值计算结果和实验的相对误差分别为6.93%和12.1%;关联式与数值模型之间的相对误差为5.52%。该数值模型有足够的精度与适用面,所得关联式可代替数值模型。     

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。得出了各种肋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   

十二排圆形翅片管换热器的传热与流动特性研究

采用数值计算方法研究12排大管圆形翅片表面空气侧流体的流动特性,获得不同雷诺数下圆形翅片的速度分布云图、温度分布云图和流线分布图,并将模拟的结果与实验和实验关联式分别进行验证。研究结果表明：翅片间距为9.6mm第一排管壁侧和翅片表面的传热系数分别是翅片间距为2.4mm的1.67和0.97倍;前面六排翅片表面和管壁表面的传热系数具有很强的波动,而在第六排后翅片表面和管壁表面的传热系数趋向于稳定。     

结霜工况下空温式翅片管气化器传热试验研究

为深入掌握低温液体在空温式翅片管汽化器内的气化情况以及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律,以液氮为介质进行了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化试验。通过热电偶和刻度带分别对翅片管上不同位置的温度和霜层厚度进行了测量,并分析了翅片管表面霜层的生长规律及翅片管内低温液体的流动特性。结果表明:气化器表面结霜过程受冷表面温度影响较大,冷表面温度越低,结霜速率越大,霜层越厚。结霜工况下的气化器工作状态分预冷和稳态两种工作状态。预冷工作状态低温液体进入气化器后迅速气化,其过程包含气液两相和单气相两个换热段。稳态工作状态低温液体在气化器内气化经历单液相、气液两相、单气相三个换热段,单液相段翅片管表面结霜最为严重,单气相段翅片管表面无霜晶形成。因此认为,可通过分状态分段设计空温式翅片管气化器从而减弱结霜对翅片管传热的影响,提高气化器换热效率。     

翅片管式换热器换热与压降特性的试验研究

通过工程应用实例,选取市场上最常用的一类翅片管式换热器,针对不同的管排数和翅片间距,对其换热以及压降性能进行试验研究,并针对换热性能的差异对空调系统的影响进行分析评估。研究结果对于空调系统的研发过程具有一定的指导意义。     

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。     

低气压下翅片管换热器空气侧传质特性实验研究

本文实验研究了两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...     

翅片管式换热器分液毛细管组设计参数敏感性分析

利用所开发的基于Modelica语言的适用于风速分布不均匀工况下的多流路翅片管式换热器的制冷剂分液毛细管组自动设计工具,对风速分布系数、风量及制冷剂进出口参数等分液毛细管组设计相关参数进行敏感性分析。结果显示,风速分布系数对分液毛细管组的设计影响最大,其余参数的敏感性均较低。     

翅片管式换热器的翅片耐腐蚀涂层研究

分析翅片管式换热器环境腐蚀的主要因素和常用防腐涂层的暴露试验数据,参考施加2种涂层的铜翅片-铜管换热器和铝翅片-铜管换热器的比对试验数据,对铜和铝的几种耐腐蚀涂层进行评价。有学者的研究表明,涂层铜翅片-铜管换热器的耐腐蚀性能优于涂层铝翅片-铜管换热器。同时介绍其他涂层,可为翅片管式换热器的防腐提供参考。     

翅片管式换热器表面结霜特性的数值分析和实验研究

换热器表面结霜会增加传热热阻和流动阻力,为合理确定融霜周期,必须对其结霜特性作深入的了解。文中采用了数值求解方法预测了平翅翅片管式换热器的结霜量和霜层密度的变化过程。翅片管结霜是一个瞬变问题,为了计算方便,将其简化为准稳态过程,即在时间步长内,认为该过程是稳定的,然后把所得的霜层厚度以及霜层的表面温度作为下一时间步长内传热传质的边界条件。在研究中考虑了霜层阻力引起风量下降这一因素,模型的计算结果与翅片管式换热器结霜的实际工况相符。     

翅片管式换热器表面结霜特性的数值分析和实验研究

换热器表面结霜会增加传热热阻和流动阻力，为了合理确定融霜周期，必须对其结霜特性做深入地了解。本文采用了数值求解方法预测了翅片管式换热器的结霜量和霜层密度的变化过程。翅片管结霜是一个瞬变问题，为了计算方便，将其简化为准稳态过程，即在时间步长内，认为该过程是稳定的，然后把所得的霜层厚度以及霜层的表面温度作为下一时间步长内传热传质的边界条件。在研究中考虑了霜层阻力引起风量下降这一因素，计算结果与翅片管式换热器结霜的实际工况相符。     

湿工况下翅片管换热器空气侧热质传递动态模拟

析湿在翅片管换热器用作蒸发器时经常发生,对换热器的性能有重要影响。本文提出了能动态描述翅片管换热器空气侧析湿过程的数值模型,该模型不仅包括析湿过程中的传热传质模型,而且包括描述冷凝水滴形状和流动的运动模型。数值模型的计算精度较好,传热无量纲参数j_h和实验数据的平均相对误差为6.93%,传质无量纲参数j_m和实验数据的平均相对误差为12.1%。结果表明:该模型能准确描述翅片管空气侧析湿过程。     

微通道换热器和翅片管式换热器性能对比试验研究

采用一种用于比较不同换热器传热性能的测试方法和数据分析方法,对比分析一款风冷涡旋式冷水机组使用的微通道换热器和9.52 mm管翅片管式换热器的传热性能差异。分别在25.0℃,35.0℃和43.3℃环境温度下,当压缩机的运行频率在12~50 Hz范围内变化时,对换热器性能进行测试,评估换热器的传热性能差异和整机性能差异。测试数据表明,当修正的冷凝传热温差相同时,在25.0℃,35.0℃和43.3℃环境温度工况下,微通道换热器的冷凝传热量比翅片管式换热器分别高约8.6%~11.3%,13.5%~28.6%和16.4%~36.6%。微通道换热器相比翅片管式换热器在冷凝传热性能方面具有一定优势。     

重力式气-液型热管换热器的设计及应用

重力热管是一种依靠工质介质相变传热,具有传热温差小、热响应速度快、换热量大等优点的传热元件.为研究由重力热管组装而成的热管换热器在余热回收方面的优势,以西安某工程为例,根据设计要求,依据常规设计方法、整体设计思路,完整详细地介绍了重力式气-液型热管换热器的选型设计.最终经计算,选取54根长度为1500mm的重力热管,按...