翅片管式換熱器設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)及影響參數(shù)研究.pdf

1、翅片管式換熱器作為熱力系統(tǒng)和制冷空調(diào)裝備中重要設(shè)備之一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造簡(jiǎn)單、適用范圍廣等特點(diǎn)，它的運(yùn)行狀況直接關(guān)系到整個(gè)換熱系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。翅片管式換熱器空氣側(cè)傳熱性能以及速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)分布對(duì)換熱效果的影響一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究重點(diǎn)。本文開(kāi)發(fā)出翅片管式換熱器的通用選型程序，對(duì)空氣側(cè)傳熱行為和阻力特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，分析強(qiáng)化傳熱機(jī)理，為設(shè)計(jì)和實(shí)際工程應(yīng)用提供設(shè)計(jì)選型依據(jù)，具體內(nèi)容如下:
　　(1)結(jié)合大連某設(shè)備制冷有限公司實(shí)際翅

2、片管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)工程實(shí)用案例編制了翅片管式蒸發(fā)器設(shè)計(jì)選型程序。程序采用穩(wěn)態(tài)集中參數(shù)模型，利用模塊化開(kāi)發(fā)技術(shù)，提高計(jì)算效率和準(zhǔn)確性。通過(guò)圖表分析方法比較程序結(jié)果與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)吻合程度，表明模型和算法精確度滿(mǎn)足空冷式蒸發(fā)器工程設(shè)計(jì)要求，具有一定工程實(shí)用價(jià)值。
　　(2)應(yīng)用選型程序?qū)τ绊懻舭l(fā)器性能參數(shù)進(jìn)行仿真研究，預(yù)測(cè)分析了迎面風(fēng)速、翅片間距、管路間距對(duì)蒸發(fā)器的制冷量、制冷劑出口狀態(tài)以及空氣出口狀態(tài)等參數(shù)的影響。結(jié)果

3、表明，制冷劑出口溫度隨著迎面風(fēng)速的增大而不斷升高，減小翅片間距和管路間距有利于增加單位面積傳熱量，提升蒸發(fā)器整體換熱性能。
　　(3)建立了翅片管式換熱器空氣側(cè)傳熱數(shù)值模型，主要考察了雷諾數(shù)、翅片間距、翅片厚度、翅片材料等參數(shù)對(duì)傳熱性能和阻力特性的影響，并比較了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)分布特點(diǎn)。研究結(jié)果表明，翅片間距減小或增大管路直徑顯著的強(qiáng)化了空氣側(cè)換熱效果，努塞爾數(shù)和換熱系數(shù)增加幅度較大，相應(yīng)的空氣壓力降增大，風(fēng)機(jī)的能耗

4、提高，確定出不同條件下的最佳翅片間距;換熱效果和壓力降均不隨翅片厚度的改變而發(fā)生明顯的變化;基管管徑的增大顯著的提升了努塞爾數(shù)和換熱系數(shù);銅翅片的努塞爾數(shù)與翅片效率均高于鋁作為翅片材料，傳熱速率方面二者沒(méi)有顯著差異。
　　(4)運(yùn)用場(chǎng)協(xié)同原理對(duì)翅片管換熱器的傳熱機(jī)理進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明，對(duì)流換熱效果的強(qiáng)化是與速度和溫度梯度之間的協(xié)同角變化有著內(nèi)在聯(lián)系，計(jì)算得到了不同區(qū)域的場(chǎng)協(xié)同角分布圖，得出了平均場(chǎng)協(xié)同角隨不同參數(shù)的變化規(guī)律，深