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1、隨著節(jié)能減排、環(huán)境友好的呼聲越來(lái)越高,尋找可替代破壞環(huán)境、造成溫室效應(yīng)的制冷工質(zhì)已經(jīng)成為一大研究熱點(diǎn),二氧化碳作為自然工質(zhì),特別是在超臨界狀態(tài)下,流動(dòng)及傳熱性能優(yōu)良,具有極其廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在超臨界二氧化碳傳熱領(lǐng)域的研究很多,對(duì)于應(yīng)用較多的超臨界CO2平行流氣冷器的流動(dòng)研究較少,本文綜合應(yīng)用數(shù)值模擬、正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究的方法,對(duì)超臨界二氧化碳平行流氣冷器內(nèi)部流量分配特性進(jìn)行了分析研究,論文主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果包括:
2、 ?。?)本文結(jié)合物性軟件REFPROP得到二氧化碳超臨界區(qū)域的物性,總結(jié)了幾種不同參數(shù)隨溫度的變化曲線,發(fā)現(xiàn)基本的變化趨勢(shì)一致,在臨界點(diǎn)附近變化最為劇烈。溫度一定時(shí),壓力越大對(duì)應(yīng)的值越大;而在一定的壓力下,隨著溫度的升高,曲線逐漸平緩。
?。?)數(shù)值模擬與正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法結(jié)合研究氣冷器流量分配特性,首先列出影響內(nèi)部流量分配的幾個(gè)重要的因素:扁管與集流管組合深度、扁管長(zhǎng)度、扁管排數(shù)、扁管間距、微通道孔徑、微通道孔數(shù),選取水平數(shù)和考
3、察指標(biāo),查閱相關(guān)正交表,確定不同組合形式,共24組,在ANSYS軟件中分別建立整體氣冷器模型隨后進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明:對(duì)于總的流量分配不均度而言,各因素的影響主次為扁管間距<微通道孔數(shù)<扁管排數(shù)<組合深度<扁管長(zhǎng)度<微通道孔徑;對(duì)于進(jìn)出口壓降而言,各因素的主次為組合深度<扁管長(zhǎng)度<扁管間距<微通道孔數(shù)<扁管排數(shù)<微通道孔徑。兼顧總的流量不均度和進(jìn)出口壓降兩個(gè)指標(biāo),根據(jù)綜合平衡法分析,在本文參數(shù)范圍內(nèi),總的流量分配不均勻是主要考慮問題,最優(yōu)
4、組合為組合深度0.4,扁管長(zhǎng)度200mm,扁管排數(shù)8,扁管間距9.0mm,微通道孔徑0.6mm,微通道孔數(shù)9。
(3)比較分析不同型式的集流管對(duì)微通道整體流量分配的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),集流管為 D型結(jié)構(gòu)的微通道氣冷器流量分配最為均勻,比較了不同當(dāng)量直徑的D型集流管,當(dāng)量直徑為13.3mm的D型管更適合用于提高流量分配性能。并將不同進(jìn)口壓力、進(jìn)口溫度、進(jìn)口質(zhì)量流量下的氣冷器內(nèi)部流量分配情況進(jìn)行對(duì)比,分析表明,壓力和溫度對(duì)流量分配的均
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