板翅式蒸發(fā)器相變傳熱及翅片表面加工成型機(jī)理研究.pdf

1、人類的進(jìn)步與發(fā)展使得在大步向前的同時(shí)遇到了兩大棘手挑戰(zhàn)：能源危機(jī)與環(huán)境問題。然而，在解決發(fā)展問題的同時(shí)，不僅僅只著眼于新科技新技術(shù)，節(jié)能減排和最經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)備也是至關(guān)重要的一面。而汽車行業(yè)也就處在亟待改善的一大領(lǐng)域。板翅式蒸發(fā)器在汽車空調(diào)中廣泛應(yīng)用，一方面為汽車舒適性提供了重要幫助，另一方面也對(duì)舒適性等級(jí)及效率提出了更新的要求。
　　本文以板翅式蒸發(fā)器為研究對(duì)象，著眼于四種不同類型的翅片結(jié)構(gòu)：平片、平開縫片、波紋片、波紋開縫片

2、。其中波紋翅片均采用正弦波紋。在運(yùn)用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬的雙重方法的基礎(chǔ)上，對(duì)比分析這四種翅片結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，并對(duì)其加工制造進(jìn)行深入的研究分析。
　　本文通過汽車空調(diào)綜合性能試驗(yàn)臺(tái)對(duì)單體翅片進(jìn)行流動(dòng)與換熱的研究。在實(shí)驗(yàn)過程中，制冷劑采用 R134A，翅片間流體選用常規(guī)空氣。模擬操作即在放入相應(yīng)的翅片結(jié)構(gòu)單體后，由整機(jī)操控，最后經(jīng)由各節(jié)點(diǎn)的感應(yīng)控制向計(jì)算機(jī)傳送所需數(shù)據(jù)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)，利用Matlab軟件編寫GUI界面程序?qū)崿F(xiàn)軟件直接計(jì)

3、算，并將程序計(jì)算所得數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)比，檢測實(shí)驗(yàn)誤差。數(shù)值模擬分為三個(gè)方面：干空氣流動(dòng)與換熱模擬、濕空氣冷凝模擬、翅片加工制造模擬，主要研究方法及結(jié)論如下：
　　（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，以四種翅片結(jié)構(gòu)為主要研究對(duì)象，通過干空氣模擬分析并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相互對(duì)比，相對(duì)誤差中出口溫度為3.91％，焓差為5.22%，換熱量為5.27%，模擬準(zhǔn)確。在翅片間為干空氣時(shí)，四種翅片結(jié)構(gòu)的流動(dòng)換熱性能有所差異，波紋與開縫結(jié)構(gòu)對(duì)流體換熱起積極作用，但是會(huì)增

4、加流動(dòng)阻力。在采用三種不同評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)四種翅片結(jié)構(gòu)的流動(dòng)換熱性能進(jìn)行綜合對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)性容許的條件下波紋開縫翅片的換熱性能最佳；
　?。?）利用 UDF編程建立相變模型對(duì)冷凝進(jìn)行模擬研究。冷凝液滴最先出現(xiàn)在冷凝管迎風(fēng)面附近，并受到波紋與開縫結(jié)構(gòu)的影響而逐漸增加。另一方面，水蒸氣含量對(duì)冷凝過程產(chǎn)生顯著的影響，隨著水蒸氣含量的增加，冷凝液滴含量逐漸增加；
　?。?）正弦波紋翅片的加工精度要求較高，本文利用Deform-3D軟件對(duì)