本文采用計(jì)算流體力學(xué)方法,研究了翅片管、常規(guī)微通道及插片式微通道三種風(fēng)冷換熱器的結(jié)霜特性,通過實(shí)驗(yàn)分析了它們?cè)诓煌r下的換熱能力和結(jié)霜工況下的能力衰減情況。結(jié)果表明:插片式微通道換熱器翅片表面溫度及空氣入口溫度分別比常規(guī)微通道高5℃和2℃,相比常規(guī)微通道會(huì)在一定程度上延緩霜時(shí);插片式微通道換熱器的換熱能力在3種風(fēng)冷換熱器中最優(yōu),在額定制冷、額定制熱、中間制冷和中間制熱工況下,比翅片管和常規(guī)微通道分別高7.9%和4.2%;在結(jié)霜工況下運(yùn)行2,040 s時(shí),翅片管換熱器的換熱能力衰減最小,分別比常規(guī)微通道和插片微通道低84.3%和52.7%。 

【文章來源】：制冷技術(shù). 2020,40(05)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

3種風(fēng)冷換熱器結(jié)構(gòu)

以翅片管換熱器翅片的計(jì)算域?yàn)槔�，網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖2所示。本例在建立上述換熱器仿真模型時(shí)，進(jìn)行了一些合理的簡化：1）不考慮管內(nèi)制冷劑側(cè)傳熱的影響，換熱管內(nèi)壁溫度一致且恒定為10℃；2）假定換熱管與相鄰翅片之間無縫隙，接觸熱阻為0;3）換熱器處于均勻送風(fēng)狀態(tài)，且參與熱交換的空氣為嚴(yán)格干空氣，不考慮水蒸氣的影響。其中，換熱器迎面空氣的干球溫度位27℃，風(fēng)速為2 m/s;4）空氣按照理想氣體計(jì)算，其物性由NIST REFPROP軟件在10～27℃范圍擬合得到。

圖3所示為3種換熱器翅片表面在迎風(fēng)面處的溫度分布。由圖3可知，插片式微通道換熱器翅片在空氣流動(dòng)垂直方向無溫度梯度，翅片表面溫度約為16℃。該類型翅片迎風(fēng)面上的表面溫度在3種換熱器翅片中最高，這有助于延緩結(jié)霜，但效果有限，一旦翅片表面溫度低于霜點(diǎn)，霜將在迎風(fēng)面上均勻生長，從而快速造成霜堵，另一方面較高的翅片表面溫度也體現(xiàn)了插片微通道端部翅片效率較低。常規(guī)微通道換熱器翅片表面平均溫度約為11℃，溫度梯度約為0.25℃/mm。該類型翅片的表面溫度在3種換熱器翅片中最低，在迎風(fēng)面上極易結(jié)霜，霜的生長將從兩端向中間進(jìn)行，但這種過程極短因?yàn)槌崞砻鏈囟染^低且通道較小。翅片管換熱器翅片表面平均溫度約為15℃，溫度梯度約為0.17℃/mm。該類型翅片的表面溫度介于插片式微通道和常規(guī)微通道之間，但其溫度梯度使霜層不均勻生長，從兩端向中間進(jìn)行，與微通道不同之處在于，霜的生長造成霜堵的情況不同，起始結(jié)霜點(diǎn)基本上在換熱管的對(duì)面，對(duì)有效流通截面的影響不明顯，因而其結(jié)霜時(shí)間較長。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3044816