波紋翅片管換熱器空氣側(cè)傳熱傳質(zhì)特性及R410A空調(diào)的制冷劑分布特性.pdf

1、空調(diào)器能否高效運行受制于很多因素的影響，其中包括翅片管換熱器空氣側(cè)的傳熱傳質(zhì)和壓降特性以及空調(diào)系統(tǒng)開停機過程的動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)運行時的制冷劑分布特性等。為了提高空調(diào)系統(tǒng)的性能，本文將對以上兩個方面展開研究。 波紋翅片管換熱器是應(yīng)用最為廣泛的翅片管換熱器之一。本文對析濕工況下7個帶親水層和3個不帶親水層波紋翅片管換熱器空氣側(cè)的傳熱傳質(zhì)和壓降特性進(jìn)行了試驗研究，并分別以Colburn換熱因子、Colburn傳質(zhì)因子和Fanning摩擦

2、因子來表征空氣側(cè)傳熱、傳質(zhì)和壓降特性。研究的主要結(jié)論如下： （1）分析了各種入口空氣狀態(tài)參數(shù)和換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)對帶親水層波紋翅片空氣側(cè)特性的影響，開發(fā)了析濕工況下帶親水層波紋翅片管換熱器空氣側(cè)的換熱和壓降關(guān)聯(lián)式，平均誤差分別為6.5％和9.1％，它們對設(shè)計和評價該類型換熱器具有一定的指導(dǎo)作用。 （2）分析了析濕工況下親水層對波紋翅片管換熱器空氣側(cè)特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，帶親水層波紋翅片管換熱器空氣側(cè)的換熱特性比不帶親水層的要

3、差一些。但親水層可以顯著地降低換熱器空氣側(cè)的壓降，降低的最大幅度可達(dá)到44％。 （3）比較了干、濕工況下波紋翅片管換熱器空氣側(cè)的換熱和壓降特性。對帶親水層的波紋翅片管換熱器，析濕工況下的空氣側(cè)壓降顯著地高于干工況下的，前者與后者的壓降因子比值最高可以達(dá)到2.2；當(dāng)入口風(fēng)速大于2.0 m/s時，濕工況下的換熱因子高于干工況下的。 （4）開發(fā)了析濕工況下帶親水層波紋翅片管換熱器空氣側(cè)的傳質(zhì)因子和熱質(zhì)比擬關(guān)系關(guān)聯(lián)式，平均誤差分

4、別為5.9％和6.4％，它們?yōu)閷嶋H中計算波紋翅片管換熱器空氣側(cè)的傳質(zhì)量和潛熱換熱量提供了方便。 本文還通過稱重試驗研究了R410A空調(diào)系統(tǒng)開停機過程中的制冷劑遷移特性和穩(wěn)態(tài)運行時的制冷劑分布特性。提出了一種在線液氮稱重法（QOMM）來測量系統(tǒng)主要部件中的制冷劑質(zhì)量，這種方法在滿足測量精度的情況下比傳統(tǒng)制冷劑測重方法更加節(jié)約制冷劑，更加環(huán)保，并可以加快試驗進(jìn)程。根據(jù)空調(diào)穩(wěn)態(tài)運行時換熱器中制冷劑質(zhì)量的測量值，驗證了11種經(jīng)典的空泡系