低环温空气源热泵外流场模拟及换热性能影响分析

空气源热泵作为一种高效、节能装置，具有广泛的应用前景和市场价值。建立了低环境温度空气源热泵物理模型，对1×1机组、3×4阵列以及4×6阵列低环温空气源热泵外流场进行三维数值模拟，分析水平风速、机组布置、墙面阻碍等因素对机组平均入口空气温度和机组换热性能的影响。结果表明，水平风速越大，机组布置数目越多，有墙面阻碍下的低环温空气源热泵机组平均入口空气温度越低。当水平风速增大到5m/s，无墙面阻碍下1×1机组、3×4阵列以及4×6阵列平均入口空气温度与环境温差分别为0.92℃、1.16℃和1.57℃；有墙面阻碍下温差分别为0.92℃、1.4℃和1.98℃。对于单一机组热泵，水平风速越大，机组换热量越大。对于阵列机组，水平风速越大，机组平均换热量出现先增大后下降的趋势。特别的当水平风速大于2.5m/s后，背风侧阵列机组入口空气温度降低，阵列机组平均换热量开始下降，有墙面阻碍下24台机组平均换热量为原来机组换热量的91.9%。阵列机组布置时，应增大机组距墙间距，减小墙面对风机出口冷空气扩散的阻碍。进行具体定量分析对实际工程和系统研究具有重要意义。