平流式蒸發(fā)器的數(shù)值模擬與優(yōu)化.pdf

1、平流式換熱器具有重量輕、單位換熱量大和易于加工的特點,已經(jīng)成為汽車空調(diào)換熱器的發(fā)展趨勢。當(dāng)前平流式換熱器不僅廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)的冷凝器、暖風(fēng)芯體和發(fā)動機冷卻散熱器,并有逐步取代不易于加工的層疊式蒸發(fā)器的趨勢。本文通過對平流式蒸發(fā)器的實驗和數(shù)值模擬研究,為平流式蒸發(fā)器的優(yōu)化設(shè)計提供一定的參考。
　　 本文通過選用合適的制冷劑側(cè)和空氣側(cè)的傳熱和壓降關(guān)聯(lián)式,應(yīng)用穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)和順序求解的方法建立了平流式蒸發(fā)器的數(shù)學(xué)仿真模型,并且在試驗臺

2、上通過試驗對模型進(jìn)行了驗證,得出制冷劑流量、換熱量、制冷劑側(cè)壓降和空氣側(cè)壓降的精度在5％以內(nèi),滿足工程需要。對用于同一種車型上的平流式和層疊式兩種蒸發(fā)器在汽車空調(diào)綜合性能實驗臺上做了實驗,通過對實驗數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn):平流式蒸發(fā)器較層疊式蒸發(fā)器的換熱量平均高6.34％,空氣側(cè)壓降平均低16.27％,制冷劑側(cè)壓降平均高30.97％。
　　 論文依據(jù)所建立的平流式蒸發(fā)器模型,在膨脹閥進(jìn)口壓力、溫度、蒸發(fā)器出口壓力和過熱度相同的情況下,對平

3、流式蒸發(fā)器的翅片、流程布置和扁管進(jìn)行了優(yōu)化研究。結(jié)果表明:在選擇翅片厚度、翅片間距、百葉窗間距和百葉窗開度時,應(yīng)優(yōu)先選擇較小的值,這樣與原來相比,換熱量只有少量的降低,但制冷劑側(cè)和空氣側(cè)壓降可獲得較大的降低。由于制冷劑側(cè)壓降在扁管孔數(shù)為7時取得最小值,所以可以選擇7孔；四流程扁管布置中,制冷劑側(cè)壓降在基準(zhǔn)布置(14-14-14-14)時取得最小值；兩流程布置的制冷劑側(cè)壓降和換熱量比四流程布置的分別低82.33％和13.79％,在滿足換熱