小管徑空調(diào)分配器的分流特性分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、小管徑空調(diào)（銅管徑不大于5mm）具有換熱能力強(qiáng)、用銅量少、制冷劑充注量小等優(yōu)點(diǎn)。為了避免壓降過大造成的蒸發(fā)壓力下降和系統(tǒng)性能的降低，小管徑空調(diào)換熱器的制冷劑側(cè)采用多流路并聯(lián)布置的形式，這類換熱器需要分配器來保障其各流路的制冷劑分配均勻。制冷劑干度、質(zhì)量流量、分配器傾斜安裝角度、進(jìn)口流型等因素，是影響制冷劑分配均勻性的關(guān)鍵。因此，必須研究這些因素下小管徑空調(diào)分配器的分流性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。
　　已有文獻(xiàn)主要針對T型、Y型、分支管和大

2、型空調(diào)分配器進(jìn)行空氣-水分流特性研究，關(guān)于常用小管徑空調(diào)分配器的制冷劑分流特性和結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，目前還沒有相關(guān)文獻(xiàn)記載。本文針對三種常用小管徑空調(diào)分配器，通過制冷劑實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真手段研究了進(jìn)口干度、質(zhì)量流量、傾斜角度、進(jìn)口流型、制冷工質(zhì)對流量分配均勻性的影響，分析了分配器全年范圍內(nèi)的分流性能，提出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，基于優(yōu)化方法改進(jìn)了分配器結(jié)構(gòu)并得到了整機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體內(nèi)容如下：
　　1)設(shè)計(jì)和搭建了分配器流量分配特性測試平臺，利用加熱

3、變化焓法測量了插孔式、圓錐式、反射式分配器在不同進(jìn)口干度、質(zhì)量流量、安裝傾角、進(jìn)口流型下的流量分配均勻性，并基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果對這四個影響因素進(jìn)行了理論分析；同時(shí)橫向比較了三種分配器在不同安裝角度和質(zhì)量流量下的分流性能。
　　2)利用Fluent流體仿真軟件建立了插孔式、圓錐式、反射式分配器的CFD模型。經(jīng)過網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證確認(rèn)三種分配器的網(wǎng)格數(shù)量，并分別對歐拉多相流模型和混合多相流模型下的分配器進(jìn)行仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明：歐拉

4、模型建立的CFD模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相對偏差較小，偏差都在15%以內(nèi)，預(yù)測精度較高。
　　3)基于全年空調(diào)能效指標(biāo)（APF）評價(jià)了插孔式、圓錐式、反射式分配器的流量分配均勻性。分別定義了室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的分配器分流性能指數(shù)，并通過仿真計(jì)算得出 APF下分流性能最優(yōu)的分配器結(jié)構(gòu)型式。
　　4)研究了四種制冷工質(zhì)（R22，R410A，R290，R32）下的分配器流量分配規(guī)律。文章對制冷工質(zhì)影響分配性能的主要因素進(jìn)行了理論分析，