流致薄膜振動(dòng)強(qiáng)化新風(fēng)余熱回收.pdf

1、通風(fēng)是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)最有效的方式之一。新風(fēng)負(fù)荷目前已占空調(diào)負(fù)荷的30-40％,其中60-80％的能量可以回收利用。針對(duì)現(xiàn)有新風(fēng)余熱回收設(shè)備的不足,本文提出了一種薄膜式新風(fēng)換熱器,首次利用塑料薄膜在空氣流動(dòng)作用下產(chǎn)生的振動(dòng)來(lái)強(qiáng)化傳熱,提高換熱器性能。
　　 論文對(duì)新風(fēng)換熱器中蘊(yùn)含的流-固耦合問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。其中,實(shí)驗(yàn)研究主要包括:空氣低速錯(cuò)流流過(guò)振動(dòng)薄膜在人為激勵(lì)振動(dòng)及流致振動(dòng)條件下的傳熱特性;設(shè)計(jì)樣機(jī),建立了整機(jī)

2、性能測(cè)試系統(tǒng),研究了不同工況下樣機(jī)的傳熱性能及阻力性能。數(shù)值模擬研究包括空氣.薄膜耦合問(wèn)題的動(dòng)力模型和傳熱模型的建立,探討了二維逆流及三維錯(cuò)流條件下空氣流動(dòng)和薄膜的相互作用及其對(duì)傳熱的影響機(jī)理,并以薄膜變形為參數(shù)定量分析了振動(dòng)對(duì)傳熱的影響。
　　 研究結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)工況下,新風(fēng)換熱器換熱效率在0.65～0.85之間,最大壓降低于20.0Pa,節(jié)能效果明顯?？諝饬鲃?dòng)引起的薄膜振動(dòng)能有效地改善傳熱,強(qiáng)化傳熱的程度與薄膜振動(dòng)的強(qiáng)度成正

3、比,薄膜變形大小(振幅)是改善傳熱的主要因素,變形越大,薄膜的換熱效率越高。對(duì)于每種厚度的薄膜,風(fēng)量存在一個(gè)上限(此時(shí),換熱通道內(nèi)上下薄膜發(fā)生接觸,導(dǎo)致?lián)Q熱惡化)。穩(wěn)態(tài)模擬條件下,空氣流動(dòng)引起的薄膜變形改變了通道形狀,從而改變了通道內(nèi)的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布。二維逆流模擬條件下,薄膜變形使得通道形狀呈突擴(kuò)/突縮,但變形從整體上沒(méi)有強(qiáng)化傳熱,卻導(dǎo)致壓降明顯增加,在高流速下甚至成倍增加;三維錯(cuò)流時(shí),薄膜不同區(qū)域的變形程度不同,使得通道形狀整體上