蒸發(fā)式冷凝器傳熱傳質(zhì)特性數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、目前我國正在經(jīng)歷快速的社會經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，快速發(fā)展的同時也伴隨著能源的巨大消耗，節(jié)能節(jié)水已成為解決當今能源問題的重要途徑，蒸發(fā)式冷凝器作為空調(diào)系統(tǒng)中的重要設(shè)備，其本身存在減少能耗、節(jié)約水資源效果明顯的特點，基于以上原因，本文對蒸發(fā)式冷凝器進行研究分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，采用水平布置蛇形盤管的蒸發(fā)式冷凝器，對機組性能進行深入研究分析，主要研究內(nèi)容如下:
　　根據(jù)計算流體動力學(xué)(Computational Fluid Dynamics)中關(guān)于氣-液

2、兩相流的處理方法，采用混合模型(Mixture)多相流模型，為了準確分析數(shù)值模擬水平布置的蒸發(fā)式冷凝器腔內(nèi)流場變化情況，建立了水平布置蒸發(fā)式冷凝器三維數(shù)學(xué)模型，并分析蒸發(fā)式冷凝器分別在氣相和氣-液兩相時三種不同進風(fēng)方式（單面進風(fēng)、兩面進風(fēng)、側(cè)面進風(fēng)）對蒸發(fā)式冷凝器內(nèi)部流場的影響，結(jié)果表明:單面進風(fēng)遠離進風(fēng)口側(cè)速度在整個區(qū)域較低，此處在拐角處形成渦流，不利于此區(qū)域的的換熱，與單相進風(fēng)相比，兩面進風(fēng)方式在氣流長度方向上較為對稱，能夠減少管壁

3、和壁面處漩渦的數(shù)量與強度，側(cè)面進風(fēng)整體氣流較均勻，但進風(fēng)口側(cè)由于風(fēng)速過大，造成液相分布不均，為此進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并進行實驗研究。
　　詳細的介紹了水平布置蒸發(fā)式冷凝器制冷系統(tǒng)的實驗裝置，該實驗裝置主要為蒸發(fā)式冷凝器制冷系統(tǒng)模擬的驗證提供實驗依據(jù)，并為換熱器的性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)化進行實驗研究。在實驗中，研究不同進風(fēng)方式和濕球溫度對水平布置蒸發(fā)式冷凝器機組性能的影響，由實驗結(jié)果分析出側(cè)進風(fēng)方式機組的冷凝溫度更低，壓縮機功率消耗更少，這跟模擬

4、分析結(jié)果相吻合，隨后針對實驗和模擬的結(jié)果（液相分布不均的問題）對機組進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能分析，對水平布置的蛇形盤管安裝不同方式的換熱筋板，并測試了冷卻水噴淋密度、室外空氣干（濕）球溫度、空氣流速及換熱面積等參數(shù)對水平布置蒸發(fā)式冷凝的強化傳熱性能及制冷系統(tǒng)的制冷性能的影響。
　　本課題通過對水平布置蒸發(fā)式冷凝器進行數(shù)值模擬和實驗研究，并進行有效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，豐富了蒸發(fā)式冷凝器的理論與應(yīng)用研究體系，為進一步研究蒸發(fā)式冷凝器性能研究和結(jié)構(gòu)優(yōu)