整體式全鋁換熱器傳熱性能及其在制冷空調(diào)器上應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:整體式全鋁換熱器傳熱性能及其在制冷空調(diào)器上應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:銅資源一直是全球緊缺性資源,近幾年隨著經(jīng)濟(jì)的增長其儲備量逐漸減少,價格也在逐漸提高?照{(diào)和冰箱用銅占銅資源消耗的75%,如何實現(xiàn)“鋁代銅”,,一直是空調(diào)和冰箱制造業(yè)十分關(guān)注的問題。本文研制出新型整體式全鋁換熱器,通過數(shù)值模擬和試驗測試的研究方法,全面分析其換熱性能的好壞及應(yīng)用于空調(diào)器制冷循環(huán)的可行性。 分析了整體式全鋁換熱器的傳熱強化機理,并使用三維電子掃描顯微鏡觀測翅片表面不規(guī)律的凸起結(jié)構(gòu)形貌,提出并建立了翅片受擠壓側(cè)表面幾何模型。建立了換熱器翅片側(cè)流固耦合傳熱模型,使用Fluent軟件,模擬分析了波紋翅片各尺寸參數(shù)對換熱器空氣側(cè)傳熱和流動性能的影響,確立最佳翅片尺寸參數(shù)。通過風(fēng)洞試驗,對整體式全鋁換熱器和管翅式銅管橋式翅片換熱器的換熱性能進(jìn)行對比,結(jié)果表明整體式全鋁換熱器在空氣側(cè)壓降Δp平均降低31.90%時,傳熱系數(shù)反而平均提高23.09%,根據(jù)試驗結(jié)果建立了整體式全鋁換熱器的試驗關(guān)聯(lián)式和傳熱模型。 建立空調(diào)制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器和冷凝器傳熱模型,計算整體式全鋁換熱器作制冷空調(diào)器冷凝器和蒸發(fā)器使用時制冷系統(tǒng)理論循環(huán)。使用整體式全鋁換熱器對LG窗式空調(diào)器(型號LW8012)的冷凝器進(jìn)行替代設(shè)計,生產(chǎn)出LG窗式空調(diào)器樣機,利用焓值試驗臺對LG窗式空調(diào)器原機和樣機制冷性能進(jìn)行試驗測試,根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化樣機整體式全鋁冷凝器結(jié)構(gòu)并重新試驗,試驗結(jié)果表明優(yōu)化后的樣機比原機制冷量提高5.69%,功率消耗提高0.81%,能效比提高4.79%。整體式全鋁換熱器在實現(xiàn)“鋁代銅”的基礎(chǔ)上,能夠提高換熱器換熱性能;應(yīng)用于空調(diào)器時,能夠提高制冷系統(tǒng)性能,降低空調(diào)器生產(chǎn)成本。
【關(guān)鍵詞】:空調(diào)制冷性能 整體式全鋁換熱器 傳熱性能 數(shù)值模擬 試驗測試
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB657.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目錄8-11
- 第1章 緒論11-20
- 1.1 本論文研究的目的和意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外房間空調(diào)換熱器研究進(jìn)展及現(xiàn)狀12-19
- 1.2.1 換熱器結(jié)構(gòu)形式12-13
- 1.2.2 換熱器研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.3 換熱器“銅替代”研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3 本論文主要研究內(nèi)容19-20
- 第2章 整體式全鋁換熱器傳熱強化機理研究20-30
- 2.1 傳熱管內(nèi)部傳熱分析20-22
- 2.2 接觸熱阻對傳熱的影響22-23
- 2.3 翅片表面形貌對傳熱的影響分析23-29
- 2.3.1 翅片表面形貌觀測23-26
- 2.3.2 翅片表面形貌對傳熱的影響26-28
- 2.3.3 翅片表面形貌建模28-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 第3章 整體式全鋁換熱器傳熱特性研究30-48
- 3.1 整體式全鋁換熱器空氣側(cè)傳熱和流動特性的數(shù)值研究30-35
- 3.1.1 幾何模型30-32
- 3.1.2 數(shù)值模擬結(jié)果32-35
- 3.2 整體式全鋁換熱器傳熱性能試驗研究35-47
- 3.2.1 試驗對象35-36
- 3.2.2 試驗原理及步驟36-40
- 3.2.3 數(shù)據(jù)處理40-41
- 3.2.4 試驗結(jié)果41-47
- 3.3 本章小結(jié)47-48
- 第4章 整體式全鋁換熱器制冷系統(tǒng)理論分析48-61
- 4.1 單級蒸氣壓縮式制冷循環(huán)48-49
- 4.1.1 制冷循環(huán)的組成48-49
- 4.1.2 制冷系統(tǒng)工作過程49
- 4.2 冷凝器傳熱模型49-53
- 4.2.1 傳熱模型的建立50-51
- 4.2.2 模型傳熱計算51-52
- 4.2.3 傳熱管內(nèi)部傳熱分析52-53
- 4.3 蒸發(fā)器傳熱模型53-57
- 4.3.1 傳熱模型的建立54-55
- 4.3.2 模型傳熱計算55-56
- 4.3.3 傳熱管內(nèi)部傳熱分析56-57
- 4.4 整體式全鋁換熱器制冷系統(tǒng)理論循環(huán)分析57-60
- 4.4.1 制冷系統(tǒng)理論循環(huán)57-59
- 4.4.2 制冷系統(tǒng)理論循環(huán)分析59-60
- 4.5 本章小結(jié)60-61
- 第5章 整體式全鋁換熱器空調(diào)系統(tǒng)制冷性能試驗研究61-74
- 5.1 空氣焓值法試驗原理及裝置61-69
- 5.1.1 試驗原理簡介61
- 5.1.2 試驗裝置61-64
- 5.1.3 LG 窗式空調(diào)器(型號 LW8012)試驗樣件及參數(shù)64-66
- 5.1.4 試驗方法及步驟66-67
- 5.1.5 試驗數(shù)據(jù)處理67-69
- 5.2 LG 窗式空調(diào)器(型號 LW8012)制冷性能試驗研究69-72
- 5.2.1 原機制冷性能測試結(jié)果69
- 5.2.2. 樣機制冷性能測試結(jié)果69-71
- 5.2.3 原機和樣機制冷性能對比分析71
- 5.2.4 優(yōu)化后樣機制冷性能試驗研究71-72
- 5.3 LG 窗式空調(diào)器(型號 LW8012)樣機性能檢測72
- 5.4 本章小結(jié)72-74
- 結(jié)論74-76
- 參考文獻(xiàn)76-80
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單80-81
- 致謝81
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:整體式全鋁換熱器傳熱性能及其在制冷空調(diào)器上應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:314028
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