R125-R600a混合工質(zhì)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、目前用于空調(diào)制冷系統(tǒng)中的制冷劑主要為CFCs和HCFCs類工質(zhì)，這些工質(zhì)對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，已經(jīng)被列入限制使用行列?，F(xiàn)有的單一工質(zhì)很難同時滿足環(huán)保性、安全性、熱力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性等多方面的要求，混合工質(zhì)將有望很好的解決這些難題。在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器作為最重要的組成部件之一，其運(yùn)行狀況會直接影響整個系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。本文嘗試從傳熱和壓降的耦合角度出發(fā)，針對R125/R600a混合工質(zhì)蒸發(fā)器，建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的簡單理論數(shù)學(xué)模型，以期找到一個全新

2、的、簡單合理的優(yōu)化方法，為企業(yè)彌補(bǔ)混合工質(zhì)蒸發(fā)器設(shè)計方面的空缺，同時降低蒸發(fā)器制造成本，對蒸發(fā)器的設(shè)計優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。概括起來，本文的主要研究工作如下：
　　(1)研究了R125/R600a混合工質(zhì)的蒸發(fā)換熱過程，利用蒸發(fā)換熱性能潛力評價標(biāo)準(zhǔn)PEC，制冷劑和冷卻介質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)換熱過程的理想溫度曲線以及“總溫懲罰因子TTP”，比較了制冷劑在壓降和傳熱這兩個方面的能量損失情況。
　　(2)建立了基于總溫懲罰因子TTP最小化的蒸

3、發(fā)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并分析了管徑、蒸發(fā)溫度管長優(yōu)化結(jié)果的影響。發(fā)現(xiàn)，混合工質(zhì)蒸發(fā)器最優(yōu)化長度隨著管徑的增大而增加；混合工質(zhì)蒸發(fā)器的最優(yōu)管長隨著蒸發(fā)溫度的增大而增大；混合工質(zhì)熱流密度隨著換熱系數(shù)的增大先增減后減小，存在一個最優(yōu)熱流密度。
　　(3)用EES等軟件模擬R125/R600a（10/90)混合工質(zhì)套管式蒸發(fā)器的性能，并比較仿真結(jié)果與簡單理論模型數(shù)據(jù)的吻合程度。結(jié)果表明，關(guān)于對蒸發(fā)器管長和熱流密度的優(yōu)化，仿真模擬結(jié)果與理論