平行流冷凝器整體仿真模型及制冷劑流量分配研究.pdf

1、平行流冷凝器具有換熱系數(shù)高、制冷劑充注量少和鋁制等特點備受業(yè)界關(guān)注,同時其多歧管結(jié)構(gòu)嚴(yán)重阻礙其換熱性能,所以亟需對其整體仿真模型和制冷劑流量分配進(jìn)行理論和實驗研究。本研究獲得“基于平行流換熱器的節(jié)能型低成本家用空調(diào)的開發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化”、“平行流冷凝器中熱流體不均勻性的耦合規(guī)律研究”和“平行流冷凝器中流量分配特性研究”項目的資助。
　　建立了基于有限體積法的平行流冷凝器穩(wěn)態(tài)分布參數(shù)模型,含過熱模塊、兩相模塊和過冷模塊,各模塊分為空氣側(cè)

2、和制冷劑側(cè)子模型。每一模塊通過ε-NTU將空氣側(cè)模型和制冷劑側(cè)模型耦合并計算出口參數(shù)。使用線性插值法將Garimella的傳熱模型修正使其運用在整個兩相流區(qū)域,選擇Kim和Dongjunqi的百葉窗翅片傳熱流動模型和Webb和修正的Garimella的制冷劑微通道兩相流傳熱流動模型耦合出4種平行流冷凝器整體仿真模型。試制含4流程的平行流冷凝器空調(diào)樣機(jī),并在6種不同工況下進(jìn)行平行流冷凝器的性能實驗。研究發(fā)現(xiàn)4種平行流冷凝器整體仿真模型在較

3、小風(fēng)速和制冷劑質(zhì)量流量下是可以反映平行流冷凝器換熱和壓降情況,但是當(dāng)在較大風(fēng)速和制冷劑質(zhì)量流量下僅有基于修正的Garimella的傳熱流動模型和Kim的百葉窗翅片傳熱流動模型耦合出的平行流冷凝器整體仿真模型在制冷劑出口溫度和冷凝熱下較實驗值相對誤差在10％以內(nèi),制冷劑出口壓力的誤差相對在13％以內(nèi)。
　　平行流冷凝器的集管與扁管之間的分流和合流結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了流體流量分配不均,當(dāng)流體發(fā)生相變時情況更加復(fù)雜。單相流平行流冷凝器流量分配大