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空調(diào)器用風(fēng)冷冷凝器換熱能力實驗研究

上傳人:san****019 文檔編號:20295071 上傳時間:2021-03-05 格式:PPT 頁數(shù):21 大小:383.10KB
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1、空調(diào)器用風(fēng)冷冷凝器換熱能力實驗研究 西安交通大學(xué) 空調(diào)器用風(fēng)冷冷凝器換熱能力實驗研究 實驗測定了幾種不同銅管、肋片組合的冷凝 器在不同的風(fēng)量和風(fēng)機轉(zhuǎn)速下的換熱量 , 發(fā)現(xiàn)采用內(nèi)螺紋銅管和迎風(fēng)側(cè)平片、背風(fēng) 側(cè)沖縫片的冷凝器具有最優(yōu)的換熱性能。 分析了多流路冷凝器中不同流路之間的制 冷劑分配不均勻性和再熱現(xiàn)象 實驗系統(tǒng)示意圖 冷凝器換熱量與風(fēng)量的關(guān)系 結(jié)論 對于幾種空調(diào)用冷凝器進行了換熱能力的實驗研 究 ,分析了其在不同風(fēng)量和不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速下的換 熱能力差異 ,分析了不同肋片、銅管組合時換熱 能力的不同。研究發(fā)現(xiàn) ,在實驗的 5 種冷凝器中 , 采用內(nèi)螺紋銅管和迎風(fēng)側(cè)平片、背風(fēng)側(cè)沖縫片 的冷凝器具有

2、最佳的換熱性能。同時對于多流 路間的制冷劑分配不均勻及復(fù)熱現(xiàn)象進行了分 析 ,為設(shè)計和選用空調(diào)用換熱器提供了參考。 制冷劑流路對冷凝器 換熱特性的影響 美的集團空調(diào)技術(shù)中心:張智 金培耕 涂旺榮 程 志明 梅新興 西安交通大學(xué):劉志剛 制冷劑流路的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點: !對于多路流動而言,不同流路間制冷劑 分配應(yīng)均勻; 制冷劑和外界空氣應(yīng)進行逆流換熱; 避免出現(xiàn)復(fù)熱和回液。 制冷劑流路對冷凝器 換熱特性的影響 美的集團空調(diào)技術(shù)中心:張智 金培耕 涂旺榮 程 志明 梅新興 西安交通大學(xué):劉志剛 空調(diào)用空氣換熱器翅片形式的 選擇 樊越勝 2004年全國暖通空調(diào)制冷年會論文 集 ( a)平板矩形百

3、葉窗;( b)波紋板弧形百葉窗;( c)小翼帶矩形百葉窗型;( d)橫向皺紋板 ;( e) 點狀皺紋板;( f)三角形波紋板 ( a) ( b) ( c) ( d) ( e) ( f) 不同翅片形式的換熱器,其空氣側(cè)換熱系數(shù)及阻力特性均有所差異。大量的實驗發(fā)現(xiàn):在獲得好的 熱交換特性的同時,不可避免地造成了摩阻的增加。在給定的熱交換器尺寸和風(fēng)機運行曲線下,壓 力損失的提高必然造成空氣流速的降低,并進而使空氣與翅片壁面之間的傳熱溫差降低。其次,空 調(diào)工程中所使用的大部分換熱器都是干、濕工況交替運行的,而不同翅片換熱器在濕工況下的換熱 及阻力特性與干工況下相比,有很大差異。因此, 如何正確選用翅片

4、形式,對熱交換器實際工作特 性的 影響 不容忽視,最好的是在換熱與阻力損失之間找到一種折衷的方案 ; 干工況下各種翅片換熱器的性能對比 實驗條件: 翅距 2mm,翅厚 0.11mm,管間距 25mm,排間距 21.65mm的 各種翅片(見表 1)進行了對比試驗,試驗時的迎面風(fēng)速為 1m/s到 3m/s 翅片代號 翅片形式 開縫或皺紋寬度( mm) P N C L1 L2 W X1 X2 X3 平板型 波紋板型 橫向皺紋板型 平板矩形百葉窗 平板矩形百葉窗 平板小翼型帶矩形百葉窗 波紋板弧形百葉窗 波紋板弧形百葉窗 波紋板弧形百葉窗 0.80 0.54 0.75 1.60+0.70 1.00 0

5、.75 0.65 表征空氣側(cè)換熱強弱的 Colburn j 因子和摩阻因子 f 與 Re數(shù) 的關(guān)系 j與雷諾數(shù)的關(guān)系 f與雷諾數(shù)的關(guān)系 N C L1 L2 W X1 X2 X3 j j平板 1.14 1.27 1.54 1.80 1.83 2.36 2.14 2.28 f f平板 1.18 1.24 1.45 1.90 2.29 2.70 2.13 2.11 各種翅片在迎面風(fēng)速 Vy 2.5m/s時的性能參數(shù)對比 濕工況下翅片換熱器的性能變化 在 2.5m/s的迎面風(fēng)速下, 濕工況和干工況下的壓降比 ,百葉翅片的為 2.4,而波紋翅片的僅為 1.42。另據(jù)報道,根據(jù)翅片形式和濕負荷的不同,濕

6、工況下的壓降為干工況下的 1.5 2.0倍。然而,對不同的翅片形式,濕工況下 的熱交換系數(shù)比干工況下低 10 30。總之,盤管表面的凝結(jié)液膜的產(chǎn)生將 嚴(yán)重影響空氣的換熱特性和摩擦特性。 在濕工況的條件下,換熱特性對翅片間距和管排數(shù)的變化不太敏感,結(jié)果與干工 況下的特性十分接近。然而與換熱特性不同的是,翅片間距的變化對摩擦特性有 顯著的影響,對于翅距 =1.2的換熱器比翅距 =2.5的換熱器摩擦因子大 30% 50%;另外,管排間距越大,越有利于凝結(jié)水的排放,從而使換熱器的壓 降損失降低。 結(jié)論 熱交換系數(shù)大的翅片能夠在相同容積和造價下提高熱交換器的熱交換能力,但是阻力的 增加在固定的風(fēng)機運行曲

7、線下會降低空氣的流量??諝饬髁康慕档陀袃煞矫娴牡牟焕蛩兀旱?一降低的空氣流速會降低熱交換系數(shù);第二在表冷器中空氣溫度的提高,使相同起始溫差下的 LMTD降低。因此,設(shè)計人員應(yīng)充分了解所選換熱器的翅片形式,并根據(jù)使用場合不同區(qū)別對 待。 在干工況下,盡量采用換熱系數(shù)大的翅片形式,如開縫翅片,其中弧形百葉窗翅片形式換熱 特性更為突出;但由于開縫翅片的阻力較大,因此,在需要相同換熱量時,盡量選用迎風(fēng)面積 較大的,而不是排數(shù)較大的,以充分利用增強型翅片的優(yōu)點,而不增加它的風(fēng)機功率; 在濕工況下,開縫翅片的阻力增加較多,系統(tǒng)風(fēng)量會減少,此時,可考慮采用波紋形翅片換 熱器,且翅片間距不宜太??; 當(dāng)翅片換熱器需要在干、濕工況下交替運行時,可在翅片表面添加親水性鍍膜,它對換熱性 能影響極小,但可極大地降低濕工況下空氣流動阻力,對百葉翅片的效果更佳。在此情況下, 可盡量采用百葉型翅片。 盡量選用小管徑的翅片換熱器,其換熱特性和阻力特性較大管徑的均有所改善。 新風(fēng)機組和風(fēng)機盤管換熱器采用不同的翅片形式,如可用新風(fēng)負擔(dān)室內(nèi)全部濕負荷,換熱器 采用波紋片的;而風(fēng)機盤管采用開縫翅片,完全在干工況下工作。

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