新風(fēng)板式換熱器的流動與傳熱特性.pdf

1、現(xiàn)代文明帶來舒適生活的同時，也破壞著人類賴以生存的基本環(huán)境。其中，室內(nèi)空氣品質(zhì)(IAQ)已成為二十一世紀(jì)最受關(guān)注的課題之一。通風(fēng)，向室內(nèi)提供大量的新鮮空氣是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的最有效辦法之一。然而，提高新鮮空氣供給量意味著增大新風(fēng)負(fù)荷，同時也意味著建筑能耗的不斷增加。新風(fēng)換熱器通過排風(fēng)和新風(fēng)之間的熱交換回收排風(fēng)中的能量，能夠有效解決在改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的同時又節(jié)約能量的矛盾。 本文利用數(shù)值模擬的方法對一種新型的新風(fēng)板式換熱器進(jìn)行了研

2、究，評價了熱力學(xué)性能并優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，模擬結(jié)果利用實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗證。研究中，模擬并分析了換熱器內(nèi)部的速度和溫度的場分布，并對換熱器的阻力特性及傳熱特性進(jìn)行了分析；以熱力學(xué)第二定律—熵產(chǎn)分析原理為基礎(chǔ)對新風(fēng)換熱器的熱力學(xué)性能進(jìn)行了評價；以熵產(chǎn)最小化原理為基礎(chǔ)對新風(fēng)換熱器的換熱板板長與板間距的比值L/h進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。 模擬結(jié)果表明，在研究工況下，表征阻力特性指標(biāo)的摩擦系數(shù)Cf隨著冷、熱空氣流道長度的增加而單調(diào)遞減并趨于穩(wěn)定，平均摩擦

3、系數(shù)Cfm隨著流量的增加而遞減；表征傳熱特性指標(biāo)的努賽爾特數(shù)(Nu數(shù))在冷、熱空氣的進(jìn)口端附近變化比較大，平均努賽爾特數(shù)(Num數(shù))隨著溫差和流量的增加而增加；換熱器內(nèi)對流換熱的不可逆性主要存在于冷、熱空氣的進(jìn)口端處，熵產(chǎn)單元數(shù)Ns隨著冷、熱空氣溫差和流量的增加而增加；優(yōu)化后的芯體結(jié)構(gòu)內(nèi)換熱過程的可逆性及熱力學(xué)性能均得以提高，但換熱量并沒有得到顯著地提高，說明對于研究工況下的換熱過程而言，單一地增加換熱面積并不能大幅度提高換熱量。模擬結(jié)