翅片管式換熱器設(shè)計軟件開發(fā)及影響參數(shù)研究.pdf

1、翅片管式換熱器作為熱力系統(tǒng)和制冷空調(diào)裝備中重要設(shè)備之一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造簡單、適用范圍廣等特點，它的運行狀況直接關(guān)系到整個換熱系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。翅片管式換熱器空氣側(cè)傳熱性能以及速度場、溫度場分布對換熱效果的影響一直是國內(nèi)外學者研究重點。本文開發(fā)出翅片管式換熱器的通用選型程序，對空氣側(cè)傳熱行為和阻力特性進行數(shù)值模擬研究，分析強化傳熱機理，為設(shè)計和實際工程應(yīng)用提供設(shè)計選型依據(jù)，具體內(nèi)容如下:
　　(1)結(jié)合大連某設(shè)備制冷有限公司實際翅

2、片管式換熱器的結(jié)構(gòu)形式和運行參數(shù)，根據(jù)工程實用案例編制了翅片管式蒸發(fā)器設(shè)計選型程序。程序采用穩(wěn)態(tài)集中參數(shù)模型，利用模塊化開發(fā)技術(shù)，提高計算效率和準確性。通過圖表分析方法比較程序結(jié)果與文獻數(shù)據(jù)吻合程度，表明模型和算法精確度滿足空冷式蒸發(fā)器工程設(shè)計要求，具有一定工程實用價值。
　　(2)應(yīng)用選型程序?qū)τ绊懻舭l(fā)器性能參數(shù)進行仿真研究，預(yù)測分析了迎面風速、翅片間距、管路間距對蒸發(fā)器的制冷量、制冷劑出口狀態(tài)以及空氣出口狀態(tài)等參數(shù)的影響。結(jié)果

3、表明，制冷劑出口溫度隨著迎面風速的增大而不斷升高，減小翅片間距和管路間距有利于增加單位面積傳熱量，提升蒸發(fā)器整體換熱性能。
　　(3)建立了翅片管式換熱器空氣側(cè)傳熱數(shù)值模型，主要考察了雷諾數(shù)、翅片間距、翅片厚度、翅片材料等參數(shù)對傳熱性能和阻力特性的影響，并比較了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的速度場、溫度場分布特點。研究結(jié)果表明，翅片間距減小或增大管路直徑顯著的強化了空氣側(cè)換熱效果，努塞爾數(shù)和換熱系數(shù)增加幅度較大，相應(yīng)的空氣壓力降增大，風機的能耗

4、提高，確定出不同條件下的最佳翅片間距;換熱效果和壓力降均不隨翅片厚度的改變而發(fā)生明顯的變化;基管管徑的增大顯著的提升了努塞爾數(shù)和換熱系數(shù);銅翅片的努塞爾數(shù)與翅片效率均高于鋁作為翅片材料，傳熱速率方面二者沒有顯著差異。
　　(4)運用場協(xié)同原理對翅片管換熱器的傳熱機理進行分析。分析結(jié)果表明，對流換熱效果的強化是與速度和溫度梯度之間的協(xié)同角變化有著內(nèi)在聯(lián)系，計算得到了不同區(qū)域的場協(xié)同角分布圖，得出了平均場協(xié)同角隨不同參數(shù)的變化規(guī)律，深