气液双热源耦合热泵空调性能模拟研究

建立了气液双热源耦合换热器的耦合换热模型,并对其在耦合热源热泵空调中应用时的制热工况进行了性能模拟研究。模拟结果显示,使用该气液双热源耦合式换热器的耦合热源热泵空调系统,气液双热源模式与单空气热源模式相比,制热量和COP均有明显提高,低温时性能提高更为显著。当室外温度为-15℃时,双热源热泵的制热量较单一空气源热泵提高比例进一步增大,制热量提高近40%,COP提高近30%。     

空气源热泵溶液喷淋除霜系统及初步实验研究

针对空气源热泵现有除霜方法存在的不足,提出了一种空气源热泵溶液喷淋除霜系统,采用防冻溶液对空气源热泵室外换热器进行喷淋除霜,并通过喷淋防冻溶液与空气相接触实现稀溶液的再生。通过初步实验研究验证了该系统溶液喷淋除霜的可行性,采用溶液喷淋的除霜方式抑制机组结霜的效果非常明显,制热量持续维持在较高水平,机组的平均COP相比逆循环除霜方式提升明显。     

流量分配不均下三股流板翅式换热器数值研究

建立了流量分配不均下多股流板翅式换热器通用传热数学模型,并通过FLUENT仿真和自主编程相结合的方式实现了板翅式换热器数值计算。以机载交叉式三股流板翅式换热器为例,通过与文献试验数据对比论证了数值方法的合理性,分析了变流体比热容、流体入口温度和流体流动阻力条件下流量分配不均对多股流板翅式换热器传热性能的影响。     

准二级压缩空气源热泵系统的变工况试验研究

介绍了准二级涡旋压缩机空气源热泵系统,对研制出的具有蒸汽喷射的涡旋压缩机空气源热泵系统样机进行了大范围变工况试验研究,获得机组在各工况下的输入功率、制热量、COP、排气温度的变化。通过变工况实验,综合考虑制热量、COP和机组工作稳定性,得出准二级压缩热泵系统最佳中间补气压力为1200kPa~1400kPa。研究结果可为准二级压缩系统设计与应用提供参考。     

热泵型纯电动客车空调结霜特性实验研究

针对热泵型纯电动客车空调系统在冬季低温高湿环境下,车外换热器易结霜而造成系统制热性能严重衰减的问题,开发了一种带有经济器的补气型纯电动客车热泵空调系统,对车外管翅式换热器结霜特性进行了实验研究。结果表明,当车外换热器完全结霜后,系统制热量和COP均大幅下降。由于采用中压补气技术,系统仍能稳定运行,当车外温度为0、-10、-20℃时,结霜过程中系统制热量分别降低了5、3.2、2.3 kW,COP分别降低了1.1、0.7、0.45,且车外空气相对湿度越大,系统制热性能衰减越严重。     

冷凝器分液特性实验研究

结合传统的管壳式换热器设计加工出一个冷凝器,冷凝器管箱两端的隔板上开有分液小孔,并通过设计搭建的凝结换热实验台,对冷凝器的换热特性进行了实验研究。通过对实验结果的归纳,结果表明凝结液封稳定的情况下,凝结换热系数随开启漏液管数增加而变大。这是对以后设计高效换热器进行的有益探索。     

过冷器改善低环温热泵机组化霜底部结冰研究

针对常规翅片换热器在低环温运行时换热器的底部容易结冰、融冰困难问题,设计了经济器机组的过冷装置。在基本不增加换热器材料的基础上,通过改变换热器底部的制冷剂管路增加了过冷器。理论分析和测试结果表明:制冷制热性能与原系统基本相同,化霜时翅片换热器底部无结冰现象,最低压力在411k Pa以上,化霜干净彻底。过冷器可以用于新型的低环温经济器热泵机组设计。     

结霜工况下R410A热泵空调器动态特性的数值模拟

将选用R410A工质的热泵室外换热器表面的结霜视为准稳态过程,建立了热泵系统的分布参数模型,用有限差分法对其在结霜工况下的动态特性进行了数值计算。换热器采用分相流模型,并考虑了室外换热器表面结霜引起风量下降及换热器管排布置的影响,毛细管模型中考虑了"闪点延迟"和"壅塞流"现象。计算结果表明,在霜开始形成阶段,室外换热器表面结霜有助于改善空气源热泵性能,而在结霜循环的后期,霜层厚度快速增长,热泵的制热量、性能系数等迅速下降。     

混合工质高温水源热泵计算机模拟

针对高温混合工质热水热泵,本文提出了纯质及混合工质的热泵模拟程序;本程序详细考虑了混合工质纯传递特性对换热的影响,在只输入热泵系统结构参数以及外部换热参数的条件下,应用本程序能进行热泵系统冷热水温度、换热器温度场、制冷制热量及系统的性能参数计算。     

空气冷凝换热器模拟中几个问题的研究

本文建立了空气冷凝换热器简化动态模型及凝结液膜厚度模型。利用该模型计算了膜状凝结时液膜厚度和速度沿流程的分布,结果表明在计算时可以忽略液膜的导热热阻;通过对简化模型的分析发现在一定条件下冷凝换热器通道内的湿空气可能达到过饱和状态,但分析表明不会产生结雾,计算时不需要考虑;通过分析及计算发现冷凝换热器存在最佳去湿流量,使得去湿量最大,在对载人飞船进行湿度和温度控制时要考虑这一因素。     

电动汽车空调热泵微通道换热器扁管布置方式对制热性能的影响

本文针对电动汽车空调热泵系统的室内微通道换热器制热性能进行了研究.首先对换热器的流程排布进行了优化分析,得到四流程12-13-13-12模型性能最优.在优化分析的基础上,实验研究了室内换热器扁管横竖布置方式对单体及系统制热性能的影响.结果发现在单体实验中,扁管竖置布置时的内部制冷剂分布均匀度远好于扁管横置布置,其换热量与出风温度比扁管横置布置分别提高了11.2%~16.5%与6.3%~8.4%.系统制热实验结果表明,扁管横置布置的制冷剂分布均匀度仍小于扁管竖置布置,且其受压缩机转速影响较大.而当扁管竖置布置时,制冷剂分布均匀度随着压缩机转速增大而减小.而随着室外环境温度的降低,扁管竖置布置的优势减弱。     

小型空气源热泵热水机组实验研究

针对目前空气源热泵热水器存在的问题,建立了以制冷剂R134A为工质的实验台进行实验研究,在不同的环境温度、供水温度的不同、制冷剂的种类、制冷剂流量的大小、制冷剂的充注量的多少、换热器和压缩机及节流装置等因素影响下得出数据.通过分析空气源热泵的工作原理和实验装置,提出了提高空气源热泵热水器性能的优化措施,为设计高效热泵热...     

Influence of nucleation on the flow boiling heat transfer coefficient of a refrigerant mixture under varied heat flux conditions

The influence of nucleation on the flow boiling heat transfer coefficient of R-134a/R-290/R-600a refrigerant mixture is experimentally studied in a smooth horizontal tube of 12.7 mm diameter. The heat transfer coefficients are experimentally measured for stratified flow patterns under a varied heat flux condition; a condition found in the evaporator of refrigerators and deep freezers. The experiments are conducted in a counter-current heat exchanger test section. By regulating the flow rate and inlet temperature of acetone, which is the heating fluid flowing in the outer tube, a varied heat flux is provided to the refrigerant flowing in the inner tube. The refrigerant mass flow rate is fixed between 3 and 5 g s⁻¹ and its inlet temperature between −8.59 and 5.33°C, which corresponds to a pressure of 3.2 to 5 bar. The significance of nucleate boiling prevailing in the above-mentioned evaporators is highlighted. The experimental heat transfer coefficients are also compared with well known heat transfer correlations.     

Analysis of frost visualization over a fin and tube heat exchanger by natural convection

In this article, studies are made on frost formation and flow over a fin and tube heat exchanger due to natural convection for various conditions of relative humidity, air ambient temperature, and mean refrigerant temperature. The results include frost deposition, steps of frost formation, and its effect on heat transfer rate for different conditions. The results show that frost is formed only on the tip of the fins with higher thickness from top to bottom due to small distance between the fins. Frost causes to trap the air which increases the thermal resistance and reduces heat transfer in the system.     

采用铜铝复合管的翅片管换热器性能试验研究

针对铜铝复合管(ACC管)在空调用翅片管换热器中替代铜管应用进行了试验研究。分别对Ф7.94mm型管的全铜管、过冷段铜铝复合管、全铜铝复合管三种换热器进行了性能比较和成本分析。研究结果表明,在风速和风量不变的情况下,过冷段铜铝复合管换热器能力为8634.22W,高于全铜铝复合管的换热器的8389.36W,低于全铜管换热器的8989.07W。制冷剂侧能力测试中,过冷段铜铝复合管换热器平均值为8.885kW,与全铜铝复合管换热器平均值8.775kW相比高1.24%,与全铜管换热器平均值9.101kW相比低2.37%,与能力测试结果基本一致。与原换热器铜管相比,在相同条件下,铜铝复合管可以降低管材成本29.5%。综上所述,过冷段采用铜铝复合管的换热器能够取代铜管换热器应用在空调中,在不影响其换热性能的基础上,降低成本效果明显。     

Experimental studies of influence of the turbulent flow structure on temperature distribution in a compact heat exchanger

Results of experimental investigation of temperature distribution over the surface of a complex heat exchanger (the Frenkel packing type) are presented. Measurements were carried out in the air flow between two sheets with triangular corrugations directed at 90° to each other. Measurements were carried out by the microthermocouples glued on the heated outer surface. The effect of Reynolds numbers, a gap between corrugated sheets, and substitution of one corrugated sheet by the smooth one on temperature distribution over the heat exchanger surface in the turbulent air flow is analysed. According to the performed experiments, there is a significant effect of a gap and applied perturbations on the type of temperature distribution over the perimeter of a heated cell.     

超临界压力CO2在水平圆管内流动传热数值分析

采用SST k-w低雷诺数湍流模型对加热条件下超临界压力CO2在内径di=22.14 mm,加热长度Lh=2440 mm水平圆管内三维稳态流动与传热特性进行了数值计算.通过超临界CO2在水平圆管内的流动传热实验数据验证了数值模型的可靠性和准确性.首先,研究了超临界压力CO2在水平圆管内的流动传热特点,基于超临界CO2在类临界温度Tpc处发生类液-类气“相变”的假设,揭示了水平圆管顶母线和底母线区域不同的流动传热行为.然后,分析了热流密度qw和质量流速G对水平圆管内超临界压力CO2流动换热的影响,通过获取流体域内的物性分布、速度分布和湍流分布等详细信息,重点解释了不同热流密度qw和质量流速G下顶母线内壁温度Tw,i分布产生差异的传热机理,分析结果确定了类气膜厚度d、类气膜性质、轴向速度u和湍动能k是影响顶母线壁温分布差异的主要因素.研究结果可以为超临界压力CO2换热装置的优化设计和安全运行提供理论指导.     

换热器性能分析新方法

鉴于以加热或冷却为目的的热量传递过程,其不可逆性应以NFDA1的耗散率来度量,为此可以用换热器中的NFDA1耗散率定义换热器的当量热阻,它既包含换热器中的传热热阻,还包含了由非逆流形式和非平衡流引起的附加热阻. 换热器当量热阻的倒数称之为换热器的当量热导. 通过NFDA1耗散定义的换热器当量热阻建立了传热不可逆性与有效度的联系,并导得了换热器有效度与当量热导（热阻）和热容量流比的统一函数关系式,它适用于不同流程布置的换热器. 因此,有效度-热导（热阻）方法能更方便于不同类型换热器性能的分析和比 关键词： 换热器 热阻 耗散 熵产