基于CFD的汽車空調平行流冷凝器的仿真試驗研究.pdf

1、汽車空調平行流冷凝器屬于緊湊型換熱器，是在管帶式冷凝器基礎上發(fā)展而來的，具有體積小、質量輕、換熱效率高等優(yōu)點，其換熱性能的優(yōu)劣對汽車空調性能的影響很大。平行流冷凝器主要依靠空氣側百葉窗和制冷劑側扁管進行對流換熱，因此，空氣側百葉窗及制冷劑側扁管的結構參數對平行流冷凝器性能的影響很大。本義通過研究百葉窗和扁管結構參數對冷凝器空氣側和制冷劑側換熱系數、壓降及流動特性變化的影響，對百葉窗和扁管的結構進行優(yōu)化。開展的主要研究工作有以下幾方面:<

2、br>　　一是基于CFD方法進行的平行流冷凝器空氣側和制冷劑側的性能研究。分別建立平行流冷凝器空氣側百葉窗的CFD模型，對平行流冷凝器百葉窗流道內氣流的流場、溫度場及壓降等參數進行數值仿真，研究平行流冷凝器百葉窗結構在迎風風速、流道長度相同的條件下，不同百葉窗角度和間距的冷凝器空氣側的散熱量、氣流流場及壓力等變化規(guī)律，得出當百葉窗角度在27°～28°，間距在1.6mm～1.8mm時，空氣流過百葉窗流道的流場分布較均勻，壓降和換熱量等性能

3、最優(yōu)。
　　其次，對平行流冷凝器單相流程扁管中制冷劑的流場、各扁管出口流量等參數進行數值模擬仿真，并結合生產實際的工藝要求，開展了扁管伸入集流管深度H對制冷機流動均勻性的影響研究，研究表明在集流管進口流量為0.044kg/s，扁管伸入集流管深度H為1/2D時，制冷劑流出扁管的壓降最低，換熱量最大，為了提升扁管出口流量均勻度和出口流量，采用“D”形集流管代替普通“O”形集流管，數值模擬仿真結果表明，“D”型管的使用可以在保證扁管結構

4、強度的條件下，提高出口流量均勻度。
　　最后，利用上述模擬仿真研究結果，對不同空氣側和制冷劑側的多組平行流冷凝器進行試驗研究，得到各組不同結構參數下平行流冷凝器空氣側換熱系數、壓降、空氣流量、制冷劑扁管出口流量、出口流量均勻度以及壓降等參數，試驗研究的結果與數值仿真基本吻合，表明數值模擬對平行流冷凝器空氣側及制冷劑側結構參數優(yōu)化的分析結果是可靠的，同時也表明CFD用于平行流冷凝器空氣側百葉窗和制冷劑側扁管的結構設計是可行的，該方法