空调翅片管换热器的仿真与实验研究

摘要

换热器是制冷空调装置中最重要的组成部分之一，它的运行状况直接关系到整个制冷系统性能的优劣。因此，换热器的优化研究对提高空调系统的性能具有重要的现实意义。
　　 本文以Domanski的仿真思想为依据，以每根换热管为一个换热单元，建立了空调翅片管换热器的计算机仿真模型，介绍了换热器管外空气侧换热以及管内制冷剂侧换热和压降模型。
　　 通过实验验证仿真模型的准确性，两者换热量的偏差为5.6％左右，压降的偏差由于受压力传感器的精度以及测点的影响，相差较大，约为43.9％，在工程允许的误差范围之内，说明了建立模型的准确性。
　　 利用前面建立的仿真模型，采用VB.NET语言，开发了一套换热器仿真计算软件，主要包含换热器输入参数模块、仿真计算模块以及换热器结果输出模块，结果输出模块。
　　 利用该仿真软件，对冷凝器进行了换热和流动性能分析。分析了支路数对冷凝器换热和压降特性的影响。结果表明，换热量随着支路数的增加单调递减，管内压降也随着支路数的增加而下降、当支路数小于3时，压降斜率较大，当支路数大于3路时，斜率趋于平缓。
　　 应当今环保的要求，研究了以R410A、R134A为工质的冷凝器与以R22为工质的冷凝器性能，结果表明，采用R410A冷凝器的换热量比采用R22的多了4.3％，采用R134A冷凝器的换热量比采用R22的多了2.2％；采用R410A冷凝器的压降比采用R22的小28.5％，而采用R134A冷凝器的压降比采用R22的大33.32％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 概论

1.2 研究的意义及背景

1.3 国内外研究现状

1.3.1 翅片管换热器空气侧特性的研究现状

1.3.2 翅片管换热器整体仿真特性的研究现状

1.4 课题的提出及研究任务

第二章 空调翅片管换热器的流动和换热模型

2.1 计算机仿真模型概述

2.2 空调翅片管冷凝器仿真模型的建立

2.2.1 模型假设

2.2.2 选用模型

2.2.3 模型约束条件

2.2.4 算法流程

2.2.5 微元求解

2.3 空调翅片管冷凝器管外流体的换热模型

2.4 翅片管冷凝器管内制冷剂的流动和换热模型

2.4.1 翅片管冷凝器管内制冷剂换热模型

2.4.2 翅片管冷凝器管内制冷剂流动压降模型

2.4.3 制冷剂热力参数计算

2.5 本章小结

第三章 空调翅片管冷凝器仿真计算与实验验证

3.1 实验介绍

3.1.1 实验设备

3.1.2 实验对象

3.1.3 实验内容

3.2 结果与分析

3.2.1 换热和制冷剂流路压降计算分析

3.2.2 具体性能计算分析

3.3 本章小结

第四章 空调翅片管换热器仿真计算结果与分析

4.1 概述

4.2 仿真软件介绍

4.3 仿真结果及分析

4.3.1 支路数对冷凝器性能的影响

4.3.2 不同制冷剂对冷凝器性能的影响

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢