小型蓄能空调沉浸式盘管蓄冰仿真及改进设计

摘要

本文从沉浸式蓄冰盘管蓄冰过程讨论出发,分析冰的生长机理,并应用流体Fluent软件对蓄能空调中蓄冰槽的蓄冷过程进行数值模拟,根据仿真结果采用沉浸式蒸发盘管加间歇扰动模式来强化换热，以适应负荷变化的需要，使实验系统测试更接近于机组的应用研究，在实际蓄冷系统中可采用水泵循环水的流动来增加管外水的扰动，提高水侧换热系数。蓄冰过程初期由于冰层很薄，冰层热阻很小，蓄冷速率较大，以静态蓄冰为主;随着时间延长，蓄冰速率逐渐降低，主要随着结冰厚度的增大，传热热阻也随之增大，导致传热恶化。所以，蓄冰时间并非越长越好，应综合考虑整个系统的经济性，在一定时间内停止蓄冰。实际蓄冰过程中，制冷系统蒸发温度并非恒定，随着结冰厚度的增加而逐步降低，系统COP也在降低，制冷系统性能恶化。所以，在系统的设计和运行过程中，应合理地确定冰层厚度，冰层达到一定厚度时要停止制冰。