平行流冷凝器在小型制冷系統(tǒng)上的應用研究
發(fā)布時間:2017-08-05 05:01
本文關鍵詞:平行流冷凝器在小型制冷系統(tǒng)上的應用研究
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【摘要】:平行流冷凝器作為一款高效節(jié)能的新型換熱器,目前在小型制冷設備、家用空調、汽車空調以及船用制冷系統(tǒng)中得到了成功的應用。這種平行流制冷系統(tǒng)不僅給我們減少經(jīng)濟成本,同時滿足我們對內部適宜的溫度環(huán)境的要求。這種冷凝器是一款能順應社會經(jīng)濟發(fā)展潮流的新型冷凝器。近幾年冷凝器結構型式逐漸由傳統(tǒng)的管片、管帶式冷凝器向平行流冷凝器發(fā)展,同時新型制冷劑工質使用更是直接加速了這一演變過程的快速發(fā)展。這幾種冷凝器在不同領域、不同工況下所表現(xiàn)的的傳熱特性與規(guī)律各自表現(xiàn)出不同的特點。從冷凝器結構上比較,平行流冷凝器的空氣側結構不僅在翅片形式上選取了有效提高換熱性能的百葉窗結構,同時制冷劑側結構的扁管形式上選取的是小水力直徑的多孔截面非圓結構,這樣大大地強化兩個方面?zhèn)鳠?對于換熱系數(shù)、重量、結構特性、單位制冷量的制冷劑充灌量等方面使換熱器得到綜合有效地得到提高。這些為平行流冷凝器研究和選擇提供很大發(fā)展價值和市場前景。冷凝器性能的提高和成本的降低對于制冷系統(tǒng)的運行和生產(chǎn)成本的控制都有著重要的意義。本文針對廈門金龍汽車空調有限公司生產(chǎn)的型號6900Y車型,在同工況條件下,數(shù)值模擬設計出平行流冷凝器和管片式冷凝器這兩款冷凝器,比較兩款冷凝器在理論需求相同制冷量的情況下?lián)Q熱情況、耗動量以及cop性能指數(shù);根據(jù)冷凝換熱實驗,分析出選取不同制冷劑側管狀結構對整體換熱性能的影響,非圓小孔徑結構的扁管換熱器的換熱性能比平行圓管結構的換熱性高了2.5%~5.8%,同時依照平行流冷凝器扁管參數(shù),通過改變扁管參數(shù)結構,設立不同的對比試驗,分析扁管參數(shù)與制冷劑側換熱系數(shù)和壓降的關系特性。通過數(shù)據(jù)研究,表明在小孔徑扁管每一孔內高度hti固定的情況下,改變扁管內孔寬度參數(shù)對傳熱以及壓降影響較小,而在小孔徑扁管每一個孔內寬度wti固定的情況下,改變扁管內孔高度參數(shù)對傳熱以及壓降相對影響較大,為滿足地提高換熱效率和降低壓降,合適地選取一定扁管內孔寬高比和扁管水力直徑能夠使冷凝器結構制冷效果最大化。本文依照合理數(shù)值模擬方法,構造出代號為A1、A2、A3這三款不同扁管參數(shù)的平行流冷凝器,通過多組冷凝器對比試驗,統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)和模擬仿真的數(shù)據(jù),結果進行比較,最后確定代號A2的這一款型平行流冷凝器的扁管參數(shù),是該車型的冷凝器的最佳選擇。
【關鍵詞】:平行流換熱器 多孔扁管 換熱性能 cop性能指數(shù)
【學位授予單位】:集美大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TB657.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 主要符號表7-10
- 第1章 緒論10-22
- 1.1 課題背景10
- 1.2 冷凝器的發(fā)展演變過程10-14
- 1.2.1 管片式冷凝器介紹10-12
- 1.2.2 管帶式冷凝器介紹12
- 1.2.3 平行流冷凝介紹12-14
- 1.3 現(xiàn)階段平行流冷凝器工藝發(fā)展狀況14-16
- 1.3.1 冷凝器工藝介紹14-15
- 1.3.2 平行流冷凝器工藝改進15-16
- 1.4 小型制冷裝置上冷凝器研究現(xiàn)狀16-22
- 1.4.1 傳熱和流動特性上冷凝器類比研究16-17
- 1.4.2 數(shù)值模擬優(yōu)化冷凝器研究方向17-19
- 1.4.3 空氣側傳熱流動傳熱性能研究方向19-20
- 1.4.4 扁管制冷劑側傳熱和流動性能研究20-22
- 第2章 管片式冷凝器數(shù)值模擬設計與計算22-27
- 2.1 構建管片式冷凝器的基本假設22
- 2.2 基本模型建立22-24
- 2.2.1 微元模型建立22-24
- 2.2.2 空氣側對流傳熱模型建立24
- 2.2.3 R134a在管內的凝結傳熱模型建立24
- 2.3 管片式冷凝器整體結構設計與計算24-26
- 2.4 本章總結26-27
- 第3章 平行流冷凝器數(shù)值模擬設計與計算27-34
- 3.1 構建平行流冷凝器的基本假設27
- 3.2 基本模型建立27-30
- 3.2.1 微元模型建立27-28
- 3.2.2 空氣側傳熱模型建立28
- 3.2.3 制冷劑側的傳熱模型建立28-29
- 3.2.4 冷凝器壓降模型建立29-30
- 3.3 平行流冷凝器傳熱計算及結構設計30-32
- 3.4 程序設計與運算32-33
- 3.5 本章總結33-34
- 第4章 影響平行流制冷劑側換熱的參數(shù)34-42
- 4.1 扁管數(shù)學模型建立與基本假設34-35
- 4.1.1 基本假設34
- 4.1.2 制冷側關聯(lián)式選取34-35
- 4.2 影響冷凝器制冷劑側性能的參數(shù)35-41
- 4.2.1 內孔寬度對制冷劑側換熱和壓降影響36-37
- 4.2.2 內孔高度對制冷劑側換熱和壓降影響37-38
- 4.2.3 內孔高寬比對制冷劑側換熱壓降影響38-40
- 4.2.4 當量水力直徑對制冷劑側的影響40-41
- 4.3 本章小結41-42
- 第5章 冷凝器對比試驗42-47
- 5.1 冷凝器對比試驗臺系統(tǒng)介紹42
- 5.2 空調冷凝器對比性能試驗組成42-44
- 5.3 冷凝器對比試驗結果44-45
- 5.4 冷凝器對比試驗總體分析45-47
- 5.4.1 冷凝器對比試驗結果分析45
- 5.4.2 冷凝器對比試驗誤差分析45-47
- 第6章 結論與展望47-48
- 致謝48-49
- 參考文獻49-51
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張冀;刁彥華;趙耀華;張艷妮;孫欽;;小通道平行流扁管內納米流體的流動換熱特性研究[J];工程熱物理學報;2015年05期
,本文編號:623208
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