圓孔翅片管式制冷換熱器的節(jié)能性能研究.pdf

1、隨著能源的日漸緊缺，節(jié)能措施變得越來越重要。我國換熱設備能源利用率較低，有著很大的節(jié)能空間，特別是在翅片管式換熱器領域，氣體側的強化換熱有著廣闊的發(fā)展前景。干工況下，理論研究與實驗結果都表明：在翅片表面穿孔是一種很好的強化傳熱措施，具有較好的節(jié)能效果。在最窄通道截面風速Umax=1～8m/s的范圍內，大直徑圓孔翅片最優(yōu)片型的當量換熱系數h比平翅片增加了22.6％～30.4%，壓降△P最大增幅不超過8%。在風速u=0.5m/s下結霜工況的

2、實驗研究結果表明:與平翅片相比圓孔翅片有效制冷量高出6.02%，表面對流換熱系數高出18.84%，霜層形成過程中，傳熱系數比平翅片平均高出11.53%；圓孔翅片管式換熱器的實際制冷換熱系數比平翅片高出6.83%，節(jié)能6.39%。
　　圓孔翅片在干工況下強化傳熱研究只局限于實驗，理論分析的深入程度不夠。本文利用FLUENT軟件的對平翅片、對稱圓孔翅片和三對稱圓孔翅片管式換熱器空氣側的流動和換熱進行了數值模擬，分析了不同風速下的速度場

3、、溫度場和努謝爾特數分布。模擬結果與已有實驗結果吻合較好，平均誤差小于10%。模擬結果證實：同等條件下，三對稱圓孔翅片平均換熱系數比平翅片平均高出25.7%，是其中的最優(yōu)片型。
　　前期結霜工況下的實驗研究是在一個冰箱中進行的，只有單風速的情況，實驗結果不能全面反應圓孔翅片的強化傳熱性能。本文利用一個標準的風洞實驗臺，分別對平翅片、對稱圓孔翅片和三對稱圓孔翅片管式換熱器進行了結霜工況下的換熱和制冷性能對比性實驗。比較分析了三種翅片

4、管式換熱器在實驗條件下的有效制冷量、平均換熱系數和阻力的大小；比較分析了強化翅片的節(jié)能效果。結果表明：實驗條件下，三對稱圓孔翅片的強化傳熱效果最好。①與平翅片相比較，三對稱圓孔翅片的強化傳熱效果最顯著，制冷量最大提高16.87%，平均提高9.1%。②平均當量換熱系數與矩形平翅片相比，最大提高了80.15%，最小提高了49.66%，平均提高了64.29%。③COP值最大提高30.16%，最小提高14.95%，平均提高22.93%。