翅片管换热器结构对霜层生长特性影响研究北大核心

以50%的去离子水-乙二醇溶液作为制冷剂,用显微测相法测量翅片表面的霜层厚度,实验研究了换热器结构对翅片管式换热器的结霜性能的影响。实验结果表明:对于不同翅片间距(1.6mm—2.8mm)的换热器,当翅片间距为1.9mm时,换热器的平均换热量最大,且相对运行稳定,换热器的性能最优。采用平片时,换热器表面霜层生长较慢,但是其换热量较小,工程实践中不宜采用;采用波纹片时,换热器换热量较大且稳定性较好;在不结霜的情况下,开窗片换热器性能优于正弦波纹片与平片。     

换热器结霜特性实验研究

对换热器表面霜层生长特性进行了实验研究,分析了换热器类型、翅片间距及环境温度、相对湿度对霜层厚度、换热量及空气侧压降的影响.实验结果表明,在一个结霜周期内,波纹片换热器的平均换热量最高,霜层生长速度及空气侧流动阻力介于开窗片和平片之间,因此,在空气源热泵(ASHP)中推荐选择波纹片换热器;换热器的翅片间距越小或环境空气...     

空气源热泵机组结霜问题的实验分析

基于空气源热泵在低温寒冷地区运行中遇到的结霜问题,对不同风速工况下,结霜过程中设备性能的变化进行分析,以换热量、换热系数为指标对不同翅型换热器的换热特性进行研究。实验结果显示:换热器结霜过程中,换热过程主要分为初始增加段、换热平稳段、缓慢衰减段、后期平稳等四段,结晶体在增加空气湍流度强化换热的同时,也增加了换热热阻使换热效果变差,因此换热效果本质而言是两种换热效果的综合体现;空气阻力随风速的增大、结霜量的增加而增大,而蒸发压力随着风速的增加而升高、随结霜量的增大而减小;百叶窗翅片表面结霜量大于平翅片,因此平翅片翅型当量换热系数更大,翅片结霜量、当量换热系数随风速的增加而增大,风速由1 m/s增至4 m/s时,结霜量、当量换热系数增加约三倍。     

空调蒸发器用管翅式换热器开缝翅片的数值设计

通过三维层流数值模拟,与平片计算结果对比,设计了适用于低流速和Re数(迎面风速1-3 m／s,对应Re数 901-2702)下的空调蒸发器用管翅式换热器的开缝翅片形式。研究表明:在上述迎面风速和Re数范围内,开缝翅片性能曲线和平片性能曲线不可避免地有一个交叉点,对应Re数称为转折Re数,在交叉点前的速度和Re数范围内,平片换热器的综合性能优于开缝翅片,而在高于转折Re数后,随着迎面风速的增大,开缝翅片的综合换热性能将越来越优于平片;依据“前疏后密”原则适当减少开缝翅片换热器开缝的条数,可以有效降低转折Re数,并显著改善低流速和Re数下换热器的综合性能。另外,再次验证了场协同理论-温度场和速度场的协同性与换热器换热量间的必然联系。     

单向开缝翅片管换热器传热与阻力特性试验研究

通过模化试验研究了翅片间距对单向开缝翅片管换热器翅片侧流动、传热特性的影响。结果表明:在翅片间距为2.1～2.5mm范围内,当Re<2700时,减小翅片间距能提高单向开缝翅片管换热器的传热性能,当Re>2700时,增大翅片间距能提高其传热性能;单向开缝翅片管换热器翅片侧的阻力随翅片间距的增大而减小;增大翅片间距能提高单向开缝翅片管换热器的综合性能。     

霜形成对翅片管换热器空气侧表面传热系数影响的实验研究

在空冷系统中,换热器空气侧的表面结霜问题是影响其应用和发展的主要问题。通过对结霜条件下翅片管换热器空气侧换热性能的实验研究,得出了空气湿度、翅片间距、风速等参数变化对空气侧当量表面传热系数的影响;结果表明在一定的范围内,结霜前期h0值随结霜时间τ急剧下降,在结霜后期,这些参数对h0值的影响大为削弱。     

风速对空气源热泵翅片管换热器结霜特性影响

针对风速对空气源热泵翅片管室外换热器结霜特性的影响进行了实验研究.实验结果表明,结霜量随风速的增加不是成线形增长,在风速为1.3m/s时结霜量最小.霜层厚度随着风速的增加反而减小,而翅片管换热器的最大换热量随着风速的增加而增加.     

翅片结构参数对纵向翅片扁管换热器换热性能的影响

以纵向翅片扁管换热器为研究对象,分析翅片长度、翅片高度及翅片间距对换热性能的影响,并对换热器的翅片结构参数进行优化,得出进口风速为2m/s时理想的翅片结构参数为:翅片长度为400mm、翅片高度为25mm、翅片间距为2.7mm.     

网翅片换热器换热性能的实验研究

换热器空气侧换热效率低是换热器领域的难点,管翅换热器是目前应用广泛、性能较优的换热器。为了寻求更好的换热器制作材料,以铜网片替代管翅换热器的板翅片,研制三种与市售管翅换热器同等尺寸(40×80×180 mm)的网翅片换热器进行换热性能实验对比,实验结果表明：研制的网翅片换热器相比于管翅换热器,在自然对流下热阻能降低35%;在强制对流下热阻能降低75%,网翅片换热器的温升是管翅换热器的20%。     

间距对双梯形百叶窗翅片换热器性能的影响

在对百叶窗翅片换热器的形状优化时,提出一种换热性能更佳的双梯形百叶窗结构,通过控制变量法,从压降、综合性能因子、换热系数三个角度,对双梯形百叶窗翅片结构百叶窗间距L_P及翅片间距F_P两个方面进行模拟分析,得出当双梯形百叶窗间距L_P=1.3 mm、翅片间距F_P=1.4 mm时,综合性能最佳。     

结霜工况下翅片管气化器表面气流换热特性试验研究

为深入掌握气化器翅片管表面结霜过程中翅片管表面气流换热特性,以液氮为介质进行了翅片管表面结霜试验,分析了翅片表面结霜特性及气流温度、相对湿度沿翅片管轴向变化规律。结果表明:翅片管表面结霜最先出现在入口处的翅尖位置,沿翅片管径向越靠近翅根结霜现象越晚出现。结霜初期,翅片管(0mm—300mm)表面换热程度由强逐渐减弱,翅片管(600mm—900mm)表面换热程度由弱变强,随后逐渐减弱;结霜后期,整个翅片管表面换热程度呈稳定状态。可见,在设计气化器第一根翅片管时,应考虑适当增加翅片高度以延缓基管表面霜层的出现,提高气化器换热效率。这为进一步探寻合理有效抑制翅片管表面结霜方法提供了一定的理论基础。     

管翅式换热器胀接参数对换热器性能的影响

对于管翅式换热器,铜管与翅片接触热阻占到换热器总热阻的10%—20%,并且随着翅片热疲劳的加剧,接触热阻不断增大。通过对不同胀接工艺参数的管翅式换热器换热量进行测试,分析得出胀接工艺参数胀头直径对换热器性能的影响。运用数值计算及可视化试验方法,从局部特性分析胀接对管翅接触状态和管内内螺纹形变的影响。结论如下:胀头直径过小会出现欠胀问题,管与翅片胀接程度达不到要求,会影响换热器性能;胀头直径过大会出现过胀现象,接触间隙大大增加且损伤内螺纹齿,同样会降低翅片换热器的换热性能。     

结霜工况下翅片管气化器表面气流换热特性试验研究北大核心

为深入掌握气化器翅片管表面结霜过程中翅片管表面气流换热特性,以液氮为介质进行了翅片管表面结霜试验,分析了翅片表面结霜特性及气流温度、相对湿度沿翅片管轴向变化规律。结果表明:翅片管表面结霜最先出现在入口处的翅尖位置,沿翅片管径向越靠近翅根结霜现象越晚出现。结霜初期,翅片管(0mm—300mm)表面换热程度由强逐渐减弱,翅片管(600mm—900mm)表面换热程度由弱变强,随后逐渐减弱;结霜后期,整个翅片管表面换热程度呈稳定状态。可见,在设计气化器第一根翅片管时,应考虑适当增加翅片高度以延缓基管表面霜层的出现,提高气化器换热效率。这为进一步探寻合理有效抑制翅片管表面结霜方法提供了一定的理论基础。     

结霜工况下翅片管气化器表面气流换热特性试验研究北大核心

为深入掌握气化器翅片管表面结霜过程中翅片管表面气流换热特性,以液氮为介质进行了翅片管表面结霜试验,分析了翅片表面结霜特性及气流温度、相对湿度沿翅片管轴向变化规律。结果表明:翅片管表面结霜最先出现在入口处的翅尖位置,沿翅片管径向越靠近翅根结霜现象越晚出现。结霜初期,翅片管(0mm—300mm)表面换热程度由强逐渐减弱,翅片管(600mm—900mm)表面换热程度由弱变强,随后逐渐减弱;结霜后期,整个翅片管表面换热程度呈稳定状态。可见,在设计气化器第一根翅片管时,应考虑适当增加翅片高度以延缓基管表面霜层的出现,提高气化器换热效率。这为进一步探寻合理有效抑制翅片管表面结霜方法提供了一定的理论基础。     

基于遗传算法的百叶窗翅片换热器多目标优化

为减小平行流换热器空气侧热阻,本文采用Ansys Workbench软件对百叶窗翅片式换热器进行多目标优化。在翅片厚度l_d分别取1、0.5 mm时,同时改变翅片间距f_d和百叶窗角度q,设定阻力因子f最小、传热因子j最大为优化目标。结果表明:翅片厚度l_d=1 mm时最优结构为θ=29.75°、f_d/2=0.979 1 mm,最大综合性能因子JF为0.067 1;翅片厚度l_d=0.5 mm时最优结构θ=25.65°、f_d/2=0.69 mm,最大综合性能因子JF为0.067 5。     

空气源热泵蒸发器结霜过程数值模拟

建立了一个空气源热泵蒸发器结霜过程的动态分布参数模型,该模型考虑了翅片温度的不均匀分布、水蒸气在霜层中的扩散以及霜层参数动态变化等影响因素。理论计算结果与实验数据吻合较好。与常规模型相比,该模型对翅片表面霜层厚度的预测精度有很大程度提高,此研究为进一步完善多排翅片管式换热器结霜模型奠定了良好基础。     

换热器表面结霜状态下翅片效率公式的理论分析及改进

１引言制冷设备中换热器是重要的部件，在进行换热器设计或对实际系统中换热性能进行计算时，采用的翅片效率的准确与否将会关系到整个系统的工作状况。对于换热器表面处于干或湿工况时，文献中的翅片效率公式形式较统一，但对结霜情况下的研究相对没有一致的结论［１］。Ｓａｎｄｅｒｓ［１］、Ｂａｒｒｏｗ［２］和Ｋｏｎｄｅｐｕｄｉ［３］都曾提及霜工况下换热器翅片效率公式，此外还有包含析湿系数的翅片效率形式。由于所采用的结霜翅片效率表达式不同，最终得到的翅片效率及翅片温度分布也难免存在差别。因而，从众多公式中选择相对准…     

百叶窗和针肋的传热与流阻特性的数值研究

提出一种新的针肋结构,采用直径为0.25 mm的圆柱型针肋,在一定的错排和顺排相结合的优化布置方式下,能获得较高的换热效率.在三维空间上的对流换热模拟表明,铜制的针肋结构的换热系数要高出百叶窗翅片24%～34%,而流阻仅高出10%～16%.总换热量取决于翅片材料的导热性能,导热系数越高,针肋的强化作用约明显.本文提出的针肋翅片结构可以用来制造紧凑性更高的换热器.     

基于分析J-T节流制冷器局部优化设计

本文针对Hampson型J-T节流制冷器提出了肋片非等距双螺旋回热器结构,并建立相应的数理模型,从局部参数优化角度对回热器性能进行研究。在分析新型回热器损失空间分布特点的基础上,通过采用合理的非等螺距的肋片布置形式,来减少回热器的总损失和提高回热性能。本文构建了新型双螺旋回热器的BBD实验表,并数值求解和分析了各种非等间距回热器的损失与换热量分布特性。结果表明:采用合适的非等间距双螺旋回热器可以在减少材料消耗的基础上,调整高低温区域的换热负荷占比和改进损失空间分布,进一步减小总损失和提高换热量。最后验证了新型双螺旋换热器结构的合理性与有效性,为J-T节流制冷器双螺旋型换热器的优化设计和性能提升提供了新的思路。     

结霜工况风量对风冷热泵性能影响的研究

针对一台名义制冷量为50kW的风冷热泵冷热水机组,实验研究了迎面空气流量变化对机组结霜工况性能的影响。实验结果表明,结霜条件下,迎面空气流量降低促使机组工作性能大幅降低;迎面空气流量的变化对V型换热器表面霜层分布没有影响。空气流量的降低只是造成换热器表面结霜量的增多,适当提高风机转速具有抑制结霜、有效提高机组运行性能的作用;来流风速的不均匀分布对结霜以及霜层的分布有重要影响。