空氣翅片管換熱器實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬

如何選擇散熱器翅片管換熱器

風(fēng)冷翅片管換熱器傳熱特性研究——以銅鋁復(fù)合翅片管為研究對象，結(jié)合翅片管換熱器傳熱性能分析，給出其傳熱過程的物理模型。通過流固界面?zhèn)鳠狁詈?，利用?jì)算流體力學(xué)(cfd)軟件進(jìn)行模擬，對翅片管在不同風(fēng)速、風(fēng)溫下的翅片管換熱過程中溫度場的分布進(jìn)行數(shù)值模擬...

為了得到u型翅片管換熱器傳熱單元數(shù)計(jì)算式,以u型翅片管換熱器為研究對象,通過建立翅片管換熱模型,推導(dǎo)出了逆流和順流2種流體流動趨勢的傳熱單元數(shù)計(jì)算式(ntu計(jì)算式).分別采用推導(dǎo)出的傳熱單元數(shù)計(jì)算式(ε-ntu法)和前人推導(dǎo)出的平均溫差關(guān)系式(lmtd法)計(jì)算u型翅片管傳熱系數(shù),并進(jìn)行對比分析.結(jié)果表明,當(dāng)進(jìn)水溫度為45～60℃,熱水流量為30～110kg/h時,由ε-ntu法和lmtd法計(jì)算出來的翅片管傳熱系數(shù)相差很小.所推導(dǎo)出來的u型翅片管換熱器傳熱單元數(shù)計(jì)算式是合理的.

本文通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),比較了kl型和l型鋼管滾花翅片管的傳熱性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,kl型明顯優(yōu)于l型

對試驗(yàn)使用條縫翅片換熱器及r410a工質(zhì)的空氣源熱泵空調(diào)器的除霜特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,測量了除霜過程中熱泵樣機(jī)的制熱量、輸入功率、室外換熱器進(jìn)出口溫度及壓力等參數(shù)的動態(tài)變化,分析了不同工況下熱泵樣機(jī)的除霜損失。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著室外環(huán)境溫度和相對濕度的降低,熱泵機(jī)組在除霜過程中消耗的能量及從空調(diào)房間中吸收的熱量增大,尤其在環(huán)境溫度低于0℃時,除霜過程中的損失增大更快。由于隨著環(huán)境相對濕度的增大霜層增長速度加快,除霜過程中的損失占結(jié)霜/除霜循環(huán)總耗能及總制熱量的比例增加,因此熱泵機(jī)組結(jié)霜/除霜循環(huán)的平均制熱量及cop迅速減小。與使用平翅片換熱器的熱泵機(jī)組除霜性能的比較表明,隨環(huán)境相對濕度的增加,條縫片換熱器熱泵機(jī)組的結(jié)霜/除霜循環(huán)平均性能衰減速度要快的多。

內(nèi)展翅片管及其換熱器的應(yīng)用——介紹了內(nèi)展翅片管及其換熱器的原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用情況,對內(nèi)展翅片管換熱器與普通光管及傳統(tǒng)的外翅片管進(jìn)行了比較,提出了針對特殊的氣———液熱交換場合使用內(nèi)展翅片換熱器的合理性。

帶毛細(xì)管調(diào)節(jié)制冷劑流量的翅片管換熱器仿真——通過開發(fā)已知入口參數(shù)計(jì)算壅塞特性的毛細(xì)管模型，并將其應(yīng)用到帶毛細(xì)管的多支路換熱器仿真模型中，引入相應(yīng)的換熱器各支路的制冷劑流量分配輔助方程，給出一種適合帶毛細(xì)管調(diào)節(jié)制冷劑流量分配的換熱器的仿真模型和...

以螺旋隔板換熱器作船用潤滑油冷卻器,冷卻水和潤滑油分別在管程和殼程呈逆流流動,對船用螺旋隔板三維翅片管換熱器的傳熱與壓降性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明在殼程雷諾數(shù)相同條件下,三維翅片管的殼程努塞爾特準(zhǔn)數(shù)是光滑管的2.1~2.8倍,而壓降約為光滑管的2.2倍.同時,利用fluent6.3軟件對船用螺旋隔板三維翅片管和光滑管換熱器的傳熱與壓降性能進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明螺旋流條件下三維翅片管與光滑管相比,具有更大的強(qiáng)化對流傳熱作用.對于船用螺旋隔板三維翅片管換熱器,殼程努塞爾特準(zhǔn)數(shù)和壓降的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)計(jì)算值吻合良好,最大偏差分別為6.6%和10%.

管殼式換熱器殼程特性數(shù)值模擬

文中在壓縮機(jī)型號相同、毛細(xì)管節(jié)流長度和形狀不變、室內(nèi)換熱器及室外換熱器的幾何結(jié)構(gòu)尺寸一樣的情況下,對室內(nèi)、外側(cè)銅管套翅片換熱器的流路布置進(jìn)行了分析和優(yōu)化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)表明:室內(nèi)、外換熱器做蒸發(fā)器時采用順流,做冷凝器時采用逆流,這樣可以有效提高換熱器的效率和熱泵系統(tǒng)的性能,使得單冷空調(diào)能效更高,該設(shè)計(jì)分析為銅管套翅片式空調(diào)器性能研究、提高能效提供有效的技術(shù)支持。

本文模擬分析了在空調(diào)室外側(cè)采用一側(cè)部分開縫、一側(cè)波紋的非對稱翅片換熱器替代原有波紋翅片換熱器的情況下,室外換熱器的換熱系數(shù)明顯提高,而空氣側(cè)壓降變化不大,對結(jié)霜影響不大,從而提高了空調(diào)的性能,并通過實(shí)際的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了更改后的效果。

ω槽道翅片管具有精密的內(nèi)槽道結(jié)構(gòu),尺寸精度要求高,成形難度大。利用有限體積法對ω槽道翅片管的擠壓成形過程進(jìn)行了模擬計(jì)算,通過分析對比模擬得到的擠出速度場和料頭形貌,探討了不同的模具結(jié)構(gòu)對金屬流動和管材成形的尺寸精密度的影響。模擬結(jié)果表明,采用非等長工作帶和6.5mm的模芯設(shè)計(jì)時,翅片管擠壓出口金屬的流速場最為均勻,尺寸精密度最好。按最優(yōu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具并進(jìn)行擠壓實(shí)驗(yàn),擠壓實(shí)驗(yàn)和模擬仿真得到的料頭形貌吻合較好,實(shí)驗(yàn)測得的擠壓速度和模擬得到的速度基本相符,誤差在8.75%以內(nèi),表明模型構(gòu)建的較為準(zhǔn)確。

根據(jù)某空調(diào)換熱器翅片制件的形狀尺寸,從提高散熱效率和降低制造成本等方面考慮,對翅片的片型進(jìn)行了選擇并確定了其結(jié)構(gòu)尺寸;通過對空調(diào)換熱器翅片制件的沖壓工藝性及沖壓工藝方案的分析,確定了包括6次拉伸、沖孔、二次翻邊、切邊、分條和切斷及空工位在內(nèi)的21工位級進(jìn)沖壓的工藝方案;對制件排樣圖進(jìn)行了設(shè)計(jì),并最終設(shè)計(jì)出了一副合理的空調(diào)換熱器翅片用多工位級進(jìn)模。

u型埋管換熱器三維數(shù)值模擬和供熱實(shí)驗(yàn)研究——系統(tǒng)地介紹了以有限控制容積的瞬態(tài)熱平衡原理為基礎(chǔ)，采用有限差分法建立的單根垂直u型埋管換熱器三維瞬態(tài)傳熱模型，并且與整個冬季供熱實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果進(jìn)行了對比。此外，根據(jù)原始地溫的測試數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)...

通過三維層流數(shù)值模擬,與平片計(jì)算結(jié)果對比,設(shè)計(jì)了適用于低流速和re數(shù)(迎面風(fēng)速1-3m／s,對應(yīng)re數(shù)901-2702)下的空調(diào)蒸發(fā)器用管翅式換熱器的開縫翅片形式。研究表明:在上述迎面風(fēng)速和re數(shù)范圍內(nèi),開縫翅片性能曲線和平片性能曲線不可避免地有一個交叉點(diǎn),對應(yīng)re數(shù)稱為轉(zhuǎn)折re數(shù),在交叉點(diǎn)前的速度和re數(shù)范圍內(nèi),平片換熱器的綜合性能優(yōu)于開縫翅片,而在高于轉(zhuǎn)折re數(shù)后,隨著迎面風(fēng)速的增大,開縫翅片的綜合換熱性能將越來越優(yōu)于平片;依據(jù)“前疏后密”原則適當(dāng)減少開縫翅片換熱器開縫的條數(shù),可以有效降低轉(zhuǎn)折re數(shù),并顯著改善低流速和re數(shù)下?lián)Q熱器的綜合性能。另外,再次驗(yàn)證了場協(xié)同理論-溫度場和速度場的協(xié)同性與換熱器換熱量間的必然聯(lián)系。

針對等焓加濕翅片管式換熱器和房間空調(diào)器的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。以熱水作為被冷卻介質(zhì),對換熱器進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)研究,在不同環(huán)境溫度下測量了原換熱器換熱量和淋水量為0.053kg/s下填料厚度分別為50mm、65mm、80mm和100mm時換熱器的換熱量。對等焓加濕房間空調(diào)器性能進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:等焓加濕可提高翅片管式換熱器的冷卻效果,且隨著環(huán)境溫度的增大,換熱量增幅也增大;等焓加濕換熱器的風(fēng)量隨填料厚度的增加而減小;淋水密度的大小決定了填料的濕潤程度,在淋水量為0.053kg/s時,100mm厚填料的表面剛好完全濕潤;在室外側(cè)空氣干球溫度為35℃、濕球溫度為24℃,室內(nèi)側(cè)空氣干球溫度為27℃、濕球溫度為19.5℃時,等焓加濕房間空調(diào)器的能效比eer值提高了15.3%。

本文對貫流風(fēng)機(jī)和換熱器組成的整體室內(nèi)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立了室內(nèi)機(jī)的三維數(shù)值模型,以干空氣和水蒸汽兩種流體為流體介質(zhì),并利用cfd軟件在設(shè)計(jì)邊界條件下做三維流場數(shù)值模擬,主要分析了三維的室內(nèi)機(jī)定常等溫流動的性能參數(shù)和內(nèi)流特性。采用密度干擾方法對水蒸汽的凝結(jié)參數(shù)近似處理,用fluent中的udf(用戶自定義函數(shù))予以實(shí)現(xiàn),確定出了空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的流量——壓降等外特性曲線,與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匹配較好。

針對偏心徑向熱管和翅片管式兩類換熱器的綜合性能評價方法進(jìn)行了推導(dǎo),提出了相應(yīng)的通用方程.從偏心徑向熱管和翅片管單管出發(fā),將兩者進(jìn)行比較并對熱阻進(jìn)行分析簡化,忽略了換熱器性能評價中的次要因素,進(jìn)一步闡述和揭示了偏心徑向熱管和翅片管兩類換熱器的傳熱過程和傳熱特性.以換熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和過程可用能分析為基礎(chǔ),推導(dǎo)了在給定投資費(fèi)用的前提下兩側(cè)換熱表面的最佳匹配關(guān)系式.根據(jù)偏心徑向熱管和翅片管的傳熱特點(diǎn),推導(dǎo)出適用于兩者的科學(xué)熱評價通用公式,并給出了經(jīng)濟(jì)性評價方法,從而實(shí)現(xiàn)了兩種換熱器傳熱過程的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,得到的通用方程與工程計(jì)算結(jié)果一致.

為了提高礦井回風(fēng)換熱器對熱能的利用率,改善礦區(qū)冬夏季室內(nèi)環(huán)境的舒適度,利用熱濕傳遞的基本原理以及計(jì)算流體力學(xué)的基本理論,并運(yùn)用ansysfluent連續(xù)相與離散相耦合模型對礦井回風(fēng)換熱器夏季熱濕傳遞進(jìn)行數(shù)值模擬,分析結(jié)果顯示換熱器內(nèi)部空氣的溫度、速度分布和水滴出口溫度與實(shí)測數(shù)據(jù)較吻合。該研究為優(yōu)化設(shè)計(jì)礦井回風(fēng)換熱器模型提供理論依據(jù)。

將太陽能平板集熱器流道設(shè)計(jì)為間距為0.7mm的平行微尺度通道,這種微尺度通道集熱器的特點(diǎn)是吸熱板和底板之間距離較小,流體與吸熱板間的傳熱系數(shù)較大,水的質(zhì)量流率低,熱容小,可使水溫快速提升。通過對微尺度太陽能集熱器與傳統(tǒng)尺度太陽能集熱器傳熱性能的分析對比,可看出微尺度集熱器在水的升溫速率和對流傳熱系數(shù)方面有顯著的優(yōu)越性,為太陽能集熱器用于海水淡化提供了一條高效應(yīng)用的途徑。

肋片管換熱器管外三維流動與空氣側(cè)表面換熱模擬——利用計(jì)算流體力學(xué)軟件fluent對套片式肋片管換熱器干工況進(jìn)行三維數(shù)值模擬。改進(jìn)以往計(jì)算方法中的不足，并在模擬過程中考慮肋片管管壁面對肋片的導(dǎo)熱引起的肋片表面溫度分布場對換熱的影響，得出re在643到3208...

地埋管換熱器熱響應(yīng)測試與模擬研究——對48m深雙u型地埋管進(jìn)行熱響應(yīng)測試，并使用線熱源模型對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)算得到該測試地點(diǎn)土壤導(dǎo)熱系數(shù)為1.44w/(m·k)，進(jìn)水溫度為37℃時，每米井深散熱量為91.14w/m。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立地埋管全尺寸換熱模型，該模...