機房空調(diào)中不同型式下不同夾角對翅片管蒸發(fā)器性能影響的研究.pdf

1、隨著IT行業(yè)在全球的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的高能耗已經(jīng)成為一個不可忽視的問題。對機房空調(diào)而言，換熱器作為熱量交換的一個非常重要的組件，其效率的高低直接影響到制冷系統(tǒng)的性能。因此，節(jié)省能源的有效途徑之一就是加強換熱器的合理設(shè)計和運行管理。
　　本文主要采用商業(yè)軟件FLUENT對機房空調(diào)中不同角度的正、反V型翅片管蒸發(fā)器進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了兩種型式的翅片管蒸發(fā)器三種角度下(32.5°,39°，45.5°)外部空間的溫度場、速度場和迎面風(fēng)速

2、云圖，以及空氣側(cè)換熱量、努塞爾數(shù)和空氣側(cè)的壓降，而且從迎面風(fēng)速不均勻度等方面分析了造成這種差異的原因。
　　本文采用了焓差試驗臺對模擬結(jié)果進(jìn)行驗證。此外，本文還對不同風(fēng)量和不同相對濕度的反V型翅片管蒸發(fā)器空氣側(cè)的特性進(jìn)行比較，比較了三種角度在風(fēng)量百分比為100％、90％、80％、70％四種工況下的換熱性能，以及不同相對濕度對換熱性能的影響，包括相對濕度分別為45％、50％、55％和60％的四類情況。對比分析了各種工況下的制冷量和能

3、效比，并且從蒸發(fā)溫度、壓縮機的吸、排氣溫度和吸、排氣壓力以及冷凝溫度等方面分析造成這種差異的原因。就所進(jìn)行的各項研究，得到了如下的結(jié)論:
　　(1)隨著翅片管換熱器夾角的增大，換熱器空間內(nèi)部的流場越來越均勻，換熱面的速度分層現(xiàn)象也有一定的減少，高溫區(qū)和低溫區(qū)的區(qū)域都有所減小。空氣側(cè)努塞爾數(shù)和壓降均呈現(xiàn)上升的趨勢，且正V型式下的努塞爾數(shù)普遍低于反V型式，壓降普遍高于反V型式。
　　(2)換熱器迎面速度分布呈現(xiàn)出相似的變化趨勢，

4、位于風(fēng)機垂直正下方位置迎面風(fēng)速都是最大，并以此為中心逐漸向外遞減，在換熱器邊緣位置達(dá)到最小。反V型蒸發(fā)器夾角為32.5°、39°和45.5°對應(yīng)的迎面風(fēng)速不均勻度分別為0.86、0.62和0.56。
　　(3)隨著風(fēng)量百分比的降低，三種夾角蒸發(fā)器系統(tǒng)的制冷量都會減小，而能效比都呈上升趨勢。且不論風(fēng)量百分比如何變化，夾角為39°和45.5°時，其制冷量和能效比都遠(yuǎn)高于夾角為32.5°的蒸發(fā)器，并且在風(fēng)量百分比為80％和70％時，這種

5、差異更加明顯，與制冷量最高的角度相比，制冷量分別下降了5.7％和6％，能效比分別下降了3.5％和6.7％。當(dāng)風(fēng)量百分比為70％時，夾角為45.5°的蒸發(fā)器系統(tǒng)的制冷量比夾角為39°的蒸發(fā)器系統(tǒng)的制冷量提高了3.4％，能效比增加了3％。
　　(4)隨著相對濕度的增加，三種角度蒸發(fā)器的制冷量和能效比整體上呈增加趨勢。當(dāng)風(fēng)量百分比為80％時，夾角為32.5°的蒸發(fā)器在相對濕度從55％增加到60％時，制冷量和能效比增長速度較其他各類情況都