地表水源熱泵螺旋盤管換熱器性能實(shí)驗(yàn)及理論研究.pdf

1、在全球能源與環(huán)境問題的推動下，熱泵技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。我國地域幅員遼闊，水資源豐富，為閉式地表水源熱泵系統(tǒng)廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。而對閉式系統(tǒng)而言，低位側(cè)的螺旋盤管換熱器的設(shè)計計算非常關(guān)鍵。然而，國內(nèi)對于閉式地表水源熱泵低位側(cè)換熱器的設(shè)計缺少基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的技術(shù)支持，閉式地表水源熱泵的發(fā)展受到了極大阻礙。因此，開展閉式地表水源熱泵低位側(cè)換熱器傳熱特性及流阻特性實(shí)驗(yàn)研究具有重要意義。
　　本文為了研究螺旋盤管換熱器的傳熱特性及流阻

2、特性，歸納了實(shí)驗(yàn)原理，分析了原有實(shí)驗(yàn)臺存在的不足，并對原有實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行改造，用于模擬流動型水體中閉式地表水源熱泵螺旋盤管換熱器實(shí)際運(yùn)行情況。
　　基于改造后的實(shí)驗(yàn)臺，本文分別開展了夏季放熱工況和冬季取熱工況下的傳熱及流阻特性實(shí)驗(yàn)，對管內(nèi)介質(zhì)流量、管外地表水流量、接近溫差、螺旋盤管水平間距比、螺旋盤管垂直間距比、盤管排數(shù)對換熱器傳熱特性的影響，對管內(nèi)雷諾數(shù)、螺旋盤管水平間距比、垂直間距比對流阻特性的影響進(jìn)行了理論分析與探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

3、明，在管內(nèi)介質(zhì)為旺盛紊流狀態(tài)而管外地表水為低雷諾數(shù)流動情況下，管外的強(qiáng)制對流換熱是制約螺旋盤管換熱器換熱性能的主要因素；螺旋盤管換熱器的換熱性能隨著水平間距比的增加而減小，隨著垂直間距比和盤管排數(shù)的增加而增大，但變化并不明顯。螺旋盤管換熱器的壓力損失隨著水平間距比和垂直間距比的增加而增大。
　　基于已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文將螺旋盤管傳熱及流阻特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)有理論準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式計算值進(jìn)行比較，給出了在一定范圍內(nèi)適用于螺旋盤管換熱器計算的傳熱