空氣側(cè)不均勻氣流分布下平行流冷凝器性能研究.pdf

1、由于在較輕的質(zhì)量和較少的制冷劑充灌量下可以獲得較高的換熱效率,近年來平行流換熱器從汽車空調(diào)被越來越廣泛的推廣到暖通空調(diào)系統(tǒng)及制冷系統(tǒng)(HVAC&R),大有取代傳統(tǒng)換熱器的趨勢(shì)。在平行流換熱器的設(shè)計(jì)過程中迎風(fēng)面氣流分布總是被假定為均勻的,然而實(shí)際氣流卻并非如此。從對(duì)換熱器空氣側(cè)流場(chǎng)的試驗(yàn)及模擬研究來看,換熱器迎風(fēng)面的氣流不均勻性還相當(dāng)嚴(yán)重。本文主要采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法來研究不均勻氣流下平行流冷凝器的性能。
　　首先選用合適

2、的空氣側(cè)和制冷劑側(cè)計(jì)算關(guān)聯(lián)式,建立了均勻氣流下的平行流冷凝器仿真模型。模型采用限體積法(FVM)將平行流冷凝器沿微通道扁管劃分為多個(gè)控制微元,針對(duì)每個(gè)微元應(yīng)用效能—傳熱單元數(shù)法(ε-NTU)計(jì)算熱冷流體出口參數(shù)。通過對(duì)20組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,換熱量、制冷劑出口溫度和制冷劑出口壓力模擬結(jié)果的均方根誤差分別為±5.99％、±5.65％和±5.66％。
　　然后利用CFD軟件模擬了平行流冷凝器空氣側(cè)流場(chǎng),將Fluent中的多孔介質(zhì)模型應(yīng)

3、用于平行流冷凝器,采用壓降—速度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合了模型中粘性阻力因子C1和慣性阻力因子C2,研究了空氣側(cè)氣流分布規(guī)律。
　　最后通過分析國內(nèi)外學(xué)者對(duì)翅片管式換熱器不均勻氣流的研究,在均勻模型的基礎(chǔ)上編制了不均勻氣流下的平行流冷凝器模擬程序,并以R22工質(zhì)為例,模擬了不同氣流分布方案、不同制冷劑流量對(duì)冷凝器性能的影響。主要得出以下結(jié)論:不均勻的氣流分布會(huì)使平行流冷凝器的換熱量下降、制冷劑側(cè)壓力損失增加,其影響的程度與氣流分布的不均勻程度