影响风冷式热泵蒸发器结霜性能因素的研究

研究了在热泵工况下变化参数对风冷热泵蒸发器霜形成率的影响，获得了入口空气相对湿度、温度、流速以及翅片间距等参数对蒸发器结霜量和空气侧压降的变化规律。计算结果和实验测试的结果吻合较好，研究结论对翅片管式蒸发器设计具有重要意义。     

翅片管蒸发器结霜过程动态性能的实验研究

在低温工况下(-18℃),对一小型间冷式制冷装置的变间距翅片管蒸发器在结霜工况下的动态性能进行了实验研究,考察了进口空气温度、空气相对湿度和空气风速对蒸发器性能的影响,给出了换热量、空气侧压降、结霜量和总传热系数在结霜过程中的动态变化规律.实验结果表明在低温工况下,不同的环境参数对结霜的影响差别较大.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.     

微通道换热器结露工况下换热特性及其影响的 试验研究

微通道换热器因体积小、制冷剂充注量少、换热效率高等优点,已被广泛应用到汽车空调和空调系统的冷凝器,但作为蒸发器使用时,会因换热器表面空气结露而影响换热性能。以微通道换热器为研究对象,分析在结露条件下,不同的入口空气湿度、风速和微通道换热器布置倾角等参数对微通道换热器的出口空气温度、空气侧压降、换热量和换热系数的影响程度,研究发现:空气入口湿度对微通道换热器出口空气温度影响较大,相对湿度提高10%,出口温度约提高1.3℃;迎面风速对换热器空气侧压降影响很大,风速从1.5 m/s提高到3.0 m/s,压降增加一倍以上,风速大小为2.5 m/s时,换热器换热效果最佳;换热器倾角较入口相对湿度和迎面风速对微通道换热性能影响较小。     

制冷系统变工况性能数值模拟与实验研究

采用分布参数的方法建立了制冷系统的数学模型,在建立冷凝器和蒸发器两相区模型时采用了分相流模型,并考虑了流型变化对制冷剂流动换热过程的影响。利用所建模型,计算分析了冷凝器进口空气温度、蒸发器进口空气温度等参数变化对系统性能的影响,在焓差实验室对一台风冷热泵空调器性能进行了实验研究,得出了冷凝器和蒸发器进口空气温度随冷凝压力、蒸发压力、过冷度和过热度的变化曲线。将理论计算结果与实验结果进行对比分析,结果证实了所建仿真模型是合理的。     

R417A热泵空调器运行特性分析

在焓差实验台和热泵性能测试系统中,对1台R417A热泵空调器在高/低温工况下的运行特性进行研究.通过改变蒸发器侧空气的温度、湿度等参数,测定了不同工况下空调器的各项性能指标.结果显示R417A热泵空调器的排气温度相对较低,制冷系统的冷凝温度、蒸发温度、制热系数和功耗在高温工况时变化不大,低温工况时,由于室外侧翅片管蒸发器结霜系统各性能变化较大,在结霜后期系统的性能有较大的衰减.     

微通道换热器在空调应用中的研究现状

微通道换热器具有换热效率高、体积小、重量轻、成本低、制冷剂充注量少等优势。文中通过分析微通道换热器结霜性能、翅片参数性能,以及与管式翅片换热器对比的国内外研究状况,总结了影响微通道换热器结霜性能的因素、翅片间距对换热器换热性能的影响,以及与管式翅片换热器对比的性能特点。     

基于分布参数模型的水平管式降膜蒸发器模拟

建立水平管式降膜蒸发器蒸发换热的分布参数模型,考虑换热性能沿管子轴向、管排方向的变化,以及传热管发生干斑现象时对降膜蒸发的影响。对一降膜蒸发器的性能进行模拟分析,并考察管束布置、制冷剂液膜质量流量、管程布置以及满液位置对降膜蒸发器性能的影响。结果表明,计算结果和试验结果吻合良好,通过合理的设计管排方式和满液位置,可以减少或避免干斑现象的发生,提高降膜蒸发器性能。     

结霜工况下热泵空调器性能的理论与实验研究

对热泵空调器在结霜工况下的运行性能进行了理论和实验研究。计算结果表明,热泵在结霜开始时,有助于增大管壁和空气之间的换热系数;当霜层达到一定厚度时热泵的制热能力、性能系数等迅速下降。模型的计算结果和实验结果吻合较好。     

干湿工况下波纹翅片管换热器空气侧特性的对比

对7个带亲水层和3个不带亲水层波纹翅片管换热器在析湿工况下空气侧的换热压降特性进行了试验研究,在不同的入口风速和入口相对湿度下比较了干湿工况下的空气侧特性。结果表明,对带亲水层的波纹翅片,析湿工况下的压降显著地高于干工况下的;当入口风速小于0.5 m/s时,湿工况下的换热性能低于干工况下的,当入口风速增加到2.0 m/s时,湿工况下的换热性能则强于干工况下的。析湿工况下带亲水层波纹翅片的换热性能比不带亲水层波纹翅片的偏低一些,但是表面涂上亲水层可以大大降低空气侧的压降。提出析湿工况下波纹翅片管换热器空气侧的换热和压降关联式,平均误差分别为8.70%和7.90%,可用于设计波纹翅片管换热器或者评价它的性能。     

太阳能-空气双热源复合热泵系统性能研究

太阳能-空气双热源复合热泵技术能有效解决空气源热泵室外温度低时蒸发器易结霜、系统性能降低的缺点。本文在课题组前期研究的基础上,针对一种新型的太阳能-空气双热源复合热泵系统,采用分布参数法建立了系统的数学模型。利用数学模拟的方法对单一空气源热泵系统和太阳能-空气双热源复合热泵系统在三种不同工况下的制热量和COP进行了模拟,并对模拟结果进行了对比分析。     

The effects of design and operating factors on the frost growth and thermal performance of a flat plate fin-tube heat exchanger under the frosting condition

An experimental study of the effects of various factors (fin pitch, fin arrangement, air temperature, air humidity, and air velocity) on the frost growth and thermal performance of a fin-tube heat exchanger has been conducted under the frosting condition. It is found that the thermal performance of a heat exchanger is closely related to the blockage ratio of the air flow passages due to the frost growth. The maximum allowable blockage ratio is used to determine the criteria for the optimal operating conditions of a fin-tube heat exchanger. It is also shown that heat transfer rate of heat exchanger with staggered fin arrangement increases about 17% and the time required for heat transfer rate to reach a maximum value becomes longer, compared with those of an inline fin-tube heat exchanger under the frosting condition. The energy transfer resistance between the air and coolant decreases with the increase of inlet air temperature and velocity and with decreasing inlet air humidity.     

高湿地区风冷热泵蒸发器除霜控制研究

对高湿地区风冷热泵蒸发器结霜过程进行了理论分析及实验测试。研究表明，在高湿地区，霜层的形成及霜厚的增加较快，以蒸发温度及空气压降作为除霜控制参数是合理选择化霜周期的重要依据。     

结霜工况下风冷热泵翅片管蒸发器传热特性分析

在对饱和空气焓作了线性处理的基础上，推导出风冷热泵蒸发器结霜工况翅片温度分布、传热量及翅片效率的公式，通过实例分析了蒸发器的传热特性。     

Heat transfer and pressure drop amidst frost layer presence for the full geometry of fin-tube heat exchanger

The present study numerically solves the flow and thermal fields in the full geometry of heat exchanger modeling with frost layer presence on the heat exchanger surface. The effects of air inlet velocity, air inlet temperature, frost layer thickness, fin pitch, fin thickness, and heat exchanger shape on the thermo-hydraulic performance of a fin-tube heat exchanger are investigated. Heat transfer rate rises with increasing air inlet velocity and temperature, and decreasing frost layer thickness and fin pitch. Pressure drop rises with increasing air inlet velocity and frost layer thickness, and decreasing fin pitch. The effect of fin thickness on heat transfer and pressure drop is negligible. Based on the present results, we derived the correlations, which express pressure drop and temperature difference between air inlet and outlet as a function of air inlet velocity and temperature, as well as frost layer thickness.     

煤矿井下空调蒸发器对流传热特性试验

对恒定控制制冷剂R407C工作温度为9℃、额定制冷量为45k W条件下的蒸发器进行了模拟矿井条件湿空气的对流传热试验。研究结果表明:蒸发器的制冷量随进口空气温度的升高而增加,随进口空气相对湿度的增加而增加;出口空气温降随进口空气温度的升高而增加,随进口空气相对湿度的增加而缓慢降低;对流传热的Nu数随Re数的增加而增加,随进口空气相对湿度的增加而降低。     

一种多功能换热器的设计与试验

为研发数据机房空气调节用高效制冷机组的需要,设计了一种兼为冷凝蒸发器和储液器的多功能壳管式换热器。换热器的管程为蒸发侧,由数个相互独立的蒸气压缩制冷回路的蒸发管簇组成,通过启停制冷压缩机的工作数量等能量调节技术以适应热负荷的宽幅变化;壳程为冷凝侧,进入的第二制冷工质的干度或过热度随着外界环境温度及热负荷的变化在较宽的范围内波动,通过进液口、均流板和蒸发管簇,被冷凝和过冷后储存在壳管的下半部,通过液泵输送到室内侧蒸发器吸热。该换热器结构紧凑、工作可靠,可通过调节制冷系统的能量输出精确控制供液参数,并通过调节第二制冷工质的供液量快速响应被控对象热负荷变化,工程样机性能试验结果表明该换热器达到了预期设计目标。     

空气源热泵冷热水机组室外换热器结霜工况下数学模型的建立

采用计算机模拟的方法建立了空气源热泵冷热水机组室外换热器结霜工况下的数学模型,将结霜模型与换热器传热特性模型有机地结合起来,并考虑了室外换热器中制冷剂两相流的影响。