空气翅片管换热器实验研究与数值模拟

如何选择散热器翅片管换热器

风冷翅片管换热器传热特性研究——以铜铝复合翅片管为研究对象，结合翅片管换热器传热性能分析，给出其传热过程的物理模型。通过流固界面传热耦合，利用计算流体力学(cfd)软件进行模拟，对翅片管在不同风速、风温下的翅片管换热过程中温度场的分布进行数值模拟...

为了得到u型翅片管换热器传热单元数计算式,以u型翅片管换热器为研究对象,通过建立翅片管换热模型,推导出了逆流和顺流2种流体流动趋势的传热单元数计算式(ntu计算式).分别采用推导出的传热单元数计算式(ε-ntu法)和前人推导出的平均温差关系式(lmtd法)计算u型翅片管传热系数,并进行对比分析.结果表明,当进水温度为45～60℃,热水流量为30～110kg/h时,由ε-ntu法和lmtd法计算出来的翅片管传热系数相差很小.所推导出来的u型翅片管换热器传热单元数计算式是合理的.

本文通过风洞实验,比较了kl型和l型钢管滚花翅片管的传热性能,实验结果表明,kl型明显优于l型

对试验使用条缝翅片换热器及r410a工质的空气源热泵空调器的除霜特性进行了试验研究,测量了除霜过程中热泵样机的制热量、输入功率、室外换热器进出口温度及压力等参数的动态变化,分析了不同工况下热泵样机的除霜损失。试验结果表明:随着室外环境温度和相对湿度的降低,热泵机组在除霜过程中消耗的能量及从空调房间中吸收的热量增大,尤其在环境温度低于0℃时,除霜过程中的损失增大更快。由于随着环境相对湿度的增大霜层增长速度加快,除霜过程中的损失占结霜/除霜循环总耗能及总制热量的比例增加,因此热泵机组结霜/除霜循环的平均制热量及cop迅速减小。与使用平翅片换热器的热泵机组除霜性能的比较表明,随环境相对湿度的增加,条缝片换热器热泵机组的结霜/除霜循环平均性能衰减速度要快的多。

内展翅片管及其换热器的应用——介绍了内展翅片管及其换热器的原理、结构、特点及其实验、应用情况,对内展翅片管换热器与普通光管及传统的外翅片管进行了比较,提出了针对特殊的气———液热交换场合使用内展翅片换热器的合理性。

带毛细管调节制冷剂流量的翅片管换热器仿真——通过开发已知入口参数计算壅塞特性的毛细管模型，并将其应用到带毛细管的多支路换热器仿真模型中，引入相应的换热器各支路的制冷剂流量分配辅助方程，给出一种适合带毛细管调节制冷剂流量分配的换热器的仿真模型和...

以螺旋隔板换热器作船用润滑油冷却器,冷却水和润滑油分别在管程和壳程呈逆流流动,对船用螺旋隔板三维翅片管换热器的传热与压降性能进行了实验研究,结果表明在壳程雷诺数相同条件下,三维翅片管的壳程努塞尔特准数是光滑管的2.1~2.8倍,而压降约为光滑管的2.2倍.同时,利用fluent6.3软件对船用螺旋隔板三维翅片管和光滑管换热器的传热与压降性能进行数值模拟,结果表明螺旋流条件下三维翅片管与光滑管相比,具有更大的强化对流传热作用.对于船用螺旋隔板三维翅片管换热器,壳程努塞尔特准数和压降的数值模拟结果与实验计算值吻合良好,最大偏差分别为6.6%和10%.

管壳式换热器壳程特性数值模拟

文中在压缩机型号相同、毛细管节流长度和形状不变、室内换热器及室外换热器的几何结构尺寸一样的情况下,对室内、外侧铜管套翅片换热器的流路布置进行了分析和优化。根据实验测试数据表明:室内、外换热器做蒸发器时采用顺流,做冷凝器时采用逆流,这样可以有效提高换热器的效率和热泵系统的性能,使得单冷空调能效更高,该设计分析为铜管套翅片式空调器性能研究、提高能效提供有效的技术支持。

本文模拟分析了在空调室外侧采用一侧部分开缝、一侧波纹的非对称翅片换热器替代原有波纹翅片换热器的情况下,室外换热器的换热系数明显提高,而空气侧压降变化不大,对结霜影响不大,从而提高了空调的性能,并通过实际的实验验证了更改后的效果。

ω槽道翅片管具有精密的内槽道结构,尺寸精度要求高,成形难度大。利用有限体积法对ω槽道翅片管的挤压成形过程进行了模拟计算,通过分析对比模拟得到的挤出速度场和料头形貌,探讨了不同的模具结构对金属流动和管材成形的尺寸精密度的影响。模拟结果表明,采用非等长工作带和6.5mm的模芯设计时,翅片管挤压出口金属的流速场最为均匀,尺寸精密度最好。按最优结构设计模具并进行挤压实验,挤压实验和模拟仿真得到的料头形貌吻合较好,实验测得的挤压速度和模拟得到的速度基本相符,误差在8.75%以内,表明模型构建的较为准确。

根据某空调换热器翅片制件的形状尺寸,从提高散热效率和降低制造成本等方面考虑,对翅片的片型进行了选择并确定了其结构尺寸;通过对空调换热器翅片制件的冲压工艺性及冲压工艺方案的分析,确定了包括6次拉伸、冲孔、二次翻边、切边、分条和切断及空工位在内的21工位级进冲压的工艺方案;对制件排样图进行了设计,并最终设计出了一副合理的空调换热器翅片用多工位级进模。

u型埋管换热器三维数值模拟和供热实验研究——系统地介绍了以有限控制容积的瞬态热平衡原理为基础，采用有限差分法建立的单根垂直u型埋管换热器三维瞬态传热模型，并且与整个冬季供热实验测试结果进行了对比。此外，根据原始地温的测试数据，结合相关文献，总结...

通过三维层流数值模拟,与平片计算结果对比,设计了适用于低流速和re数(迎面风速1-3m／s,对应re数901-2702)下的空调蒸发器用管翅式换热器的开缝翅片形式。研究表明:在上述迎面风速和re数范围内,开缝翅片性能曲线和平片性能曲线不可避免地有一个交叉点,对应re数称为转折re数,在交叉点前的速度和re数范围内,平片换热器的综合性能优于开缝翅片,而在高于转折re数后,随着迎面风速的增大,开缝翅片的综合换热性能将越来越优于平片;依据“前疏后密”原则适当减少开缝翅片换热器开缝的条数,可以有效降低转折re数,并显著改善低流速和re数下换热器的综合性能。另外,再次验证了场协同理论-温度场和速度场的协同性与换热器换热量间的必然联系。

针对等焓加湿翅片管式换热器和房间空调器的性能进行了实验研究。以热水作为被冷却介质,对换热器进行了对比实验研究,在不同环境温度下测量了原换热器换热量和淋水量为0.053kg/s下填料厚度分别为50mm、65mm、80mm和100mm时换热器的换热量。对等焓加湿房间空调器性能进行了对比实验研究。研究结果表明:等焓加湿可提高翅片管式换热器的冷却效果,且随着环境温度的增大,换热量增幅也增大;等焓加湿换热器的风量随填料厚度的增加而减小;淋水密度的大小决定了填料的湿润程度,在淋水量为0.053kg/s时,100mm厚填料的表面刚好完全湿润;在室外侧空气干球温度为35℃、湿球温度为24℃,室内侧空气干球温度为27℃、湿球温度为19.5℃时,等焓加湿房间空调器的能效比eer值提高了15.3%。

本文对贯流风机和换热器组成的整体室内机进行结构设计,建立了室内机的三维数值模型,以干空气和水蒸汽两种流体为流体介质,并利用cfd软件在设计边界条件下做三维流场数值模拟,主要分析了三维的室内机定常等温流动的性能参数和内流特性。采用密度干扰方法对水蒸汽的凝结参数近似处理,用fluent中的udf(用户自定义函数)予以实现,确定出了空调器室内机的流量——压降等外特性曲线,与实验数据匹配较好。

针对偏心径向热管和翅片管式两类换热器的综合性能评价方法进行了推导,提出了相应的通用方程.从偏心径向热管和翅片管单管出发,将两者进行比较并对热阻进行分析简化,忽略了换热器性能评价中的次要因素,进一步阐述和揭示了偏心径向热管和翅片管两类换热器的传热过程和传热特性.以换热器的结构优化和过程可用能分析为基础,推导了在给定投资费用的前提下两侧换热表面的最佳匹配关系式.根据偏心径向热管和翅片管的传热特点,推导出适用于两者的科学热评价通用公式,并给出了经济性评价方法,从而实现了两种换热器传热过程的结构优化,得到的通用方程与工程计算结果一致.

为了提高矿井回风换热器对热能的利用率,改善矿区冬夏季室内环境的舒适度,利用热湿传递的基本原理以及计算流体力学的基本理论,并运用ansysfluent连续相与离散相耦合模型对矿井回风换热器夏季热湿传递进行数值模拟,分析结果显示换热器内部空气的温度、速度分布和水滴出口温度与实测数据较吻合。该研究为优化设计矿井回风换热器模型提供理论依据。

将太阳能平板集热器流道设计为间距为0.7mm的平行微尺度通道,这种微尺度通道集热器的特点是吸热板和底板之间距离较小,流体与吸热板间的传热系数较大,水的质量流率低,热容小,可使水温快速提升。通过对微尺度太阳能集热器与传统尺度太阳能集热器传热性能的分析对比,可看出微尺度集热器在水的升温速率和对流传热系数方面有显著的优越性,为太阳能集热器用于海水淡化提供了一条高效应用的途径。

肋片管换热器管外三维流动与空气侧表面换热模拟——利用计算流体力学软件fluent对套片式肋片管换热器干工况进行三维数值模拟。改进以往计算方法中的不足，并在模拟过程中考虑肋片管管壁面对肋片的导热引起的肋片表面温度分布场对换热的影响，得出re在643到3208...

地埋管换热器热响应测试与模拟研究——对48m深双u型地埋管进行热响应测试，并使用线热源模型对实验数据进行分析。计算得到该测试地点土壤导热系数为1.44w/(m·k)，进水温度为37℃时，每米井深散热量为91.14w/m。在实验的基础上，建立地埋管全尺寸换热模型，该模...