空调用平行流冷凝器扁管分布的理论与实验研究

摘要

平行流冷凝器采用全铝材料制作,结构紧凑、换热性能好且制冷剂充注量小,因此备受业界关注。同时随着空调能效比要求越来越高,平行流冷凝器因其高效性在家用空调领域也得到了进一步的应用。由于平行流冷凝器各流程扁管数目分配不同会影响其换热性能和压力特性,所以亟需对其进行理论分析和实验研究。本研究获得“基于平行流换热器的节能型低成本家用空调的开发及其产业化”、“平行流冷凝器中热流体不均匀性的耦合规律研究”和“平行流冷凝器中流量分配特性研究”项目的资助。
　　本文依据有限体积法的原理,建立了稳态分布参数模型,编制了EES计算程序,程序包含过热区模块、两相区模块和过冷区模块,每个模块又分为空气侧模型和制冷剂侧子模型,运用ε-NTU方法将制冷剂侧和空气侧模型进行耦合并计算出口参数。模拟计算研究了各流程扁管数目分配对换热和压降的影响,根据模拟计算的结果设计了和制作了3种不同的扁管分布方案,扁管总数均为38根且均为6流程的平行流冷凝器,对3个不同的冷凝器进行实验,分析研究了各流程的扁管数分配对平行流冷凝器换热性能与压降特性的影响,最终发现第三种分布方案换热量最大而且压降最小,因此其性能最好,是最佳方案。
　　实验研究了制冷剂的质量流量和空气迎面风速对平行流冷凝器的换热性能和压降特性的影响,将实验结果与模拟结果进行对比发现误差在合理范围之内,这样也就验证了计算程序的可靠性。

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1 绪 论

1.1 课题背景

1.2 平行流冷凝器研究现状

1.3 课题主要研究内容

2 平行流冷凝器传热流动模型

2.1 概述

2.2 平行流冷凝器空气侧传热流动模型

2.3平行流冷凝器制冷剂侧传热流动模型

3.1 概述

3.2 平行流冷凝器模拟计算过程

3.3 模拟计算结果分析

3.4 本章小结

4 平行流冷凝器扁管分布实验研究

4.1 实验装置及测试系统

4.2实验工况和条件

4.3 平行流冷凝器实验结果与分析

4.4 本章小结

5 结论及其展望

5.1 研究工作总结

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间参与项目情况