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多元平行流冷凝器传热与流动特性仿真

作　者: 潘雯
导　师: 曹小林
学　校: 中南大学
专　业: 制冷及低温工程
关键词: 家用空调平行流冷凝器百叶窗翅片扁管
分类号: TK124
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

多元平行流冷凝器是由管带式冷凝器发展演变而来,作为一种紧凑式换热器,主要由波纹型百叶窗翅片和多孔扁管构成,具有体积小、重量轻、流动阻力小、换热效率高等优点。多元平行流冷凝器通过在汽车空调中的大批量使用,技术已经非常成熟,将其推广在家用空调器中的应用具有十分重要的意义。本文采用数值模拟的方法对多元平行流冷凝器性能进行研究,在家用空调运行工况下对其结构进行优化。首先主要采用能量平衡的方法对多元平行流冷凝器建立了计算模型,对管内制冷剂和管外空气侧的流动和换热进行了数值分析。研究表明：由于多元平行流冷凝器的变流程结构及制冷剂的相态变化,制冷剂侧传热系数、压力等沿管长出现多次突变,并将数值模拟结果与实验结果进行了比较,进一步说明所选取模型的可靠性。其次对多元平行流冷凝器进行优化,主要分析了迎面风速、空气侧百叶窗翅片主要结构参数对多元平行流冷凝器空气侧流动和换热的影响并将其优化。同时,分析了细微通道孔数、流程管数分配对多元平行流冷凝器的影响。研究表明：优化后的冷凝器性能明显高于优化前的冷凝器；随着扁管孔数的增加,冷凝器传热系数降低,制冷剂侧的压降同时也降低；合理的管数分配能最大限度的增长两相段所占的比例,即增大了有效传热面积,提高冷凝器的换热性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-18
  1.1 研究目的及意义  8
  1.2 多元平行流冷凝器的研究现状  8-16
    1.2.1 百叶窗翅片侧流体换热与流动研究  8-11
    1.2.2 细微通道管侧换热与流动研究  11-12
    1.2.3 多元平行流冷凝器整体性能研究  12-16
  1.3 本课题主要研究内容  16-18
第二章多元平行流冷凝器的模拟  18-35
  2.1 多元平行流冷凝器的结构  18-20
    2.1.1 空气侧百叶窗翅片结构  19-20
    2.1.2 细微通道管结构  20
  2.2 仿真模型的建立  20-27
    2.2.1 空气侧流动换热模型  23-25
    2.2.2 制冷剂侧流动换热模型  25-27
  2.3 模型的仿真算法  27-29
  2.4 模拟结果与实验结果对比分析  29-34
    2.4.1 模拟结果与实验结果对比  29-30
    2.4.2 模拟结果分析  30-34
  2.5 本章小结  34-35
第三章结构参数对空气侧换热性能的影响及优化  35-44
  3.1 迎面风速对空气侧传热与压降的影响  35
  3.2 结构参数对空气侧换热性能的影响及优化  35-41
    3.2.1 翅片高度的影响及优化  35-37
    3.2.2 翅片间距的影响及优化  37-38
    3.2.3 百叶窗间距的影响及优化  38-39
    3.2.4 百叶窗角度的影响及优化  39-40
    3.2.5 扁管厚度的影响及优化  40-41
  3.3 多元平行流冷凝器空气侧传热与压降性能的对比  41-42
  3.4 本章小结  42-44
第四章多元平行流冷凝器的相关结构和运行参数的优化  44-51
  4.1 扁管水力直径的影响及优化  44-45
  4.2 细微通道孔数的影响及优化  45-46
  4.3 流程管数的影响及优化  46-49
  4.4 制冷剂质量流量的影响及优化  49-50
  4.5 本章小结  50-51
第五章结论和后续工作  51-53
  5.1 结论  51
  5.2 后续工作  51-53
参考文献  53-58
致谢  58-59
攻读学位期间主要的研究成果  59

多元平行流冷凝器传热与流动特性仿真

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