发布时间：2024-01-22 来源：火狐平台首页

  翅片管式换热器作为热力系统和制冷空调装备中重要设备之一,具有结构紧密相连、制造简单、适合使用的范围广等特点,它的运作状况必然的联系到整个换热系统性能的优劣。翅片管式换热器空气侧传热性能以及速度场、温度场分布对换热效果的影响一直是学者研究重点。本文开发出翅片管式换热器的通用选型程序,对空气侧传热行为和阻力特性进行数值模拟研究,分析强化传热机理,为设计和实际工程应用提供设计选型依据,详细的细节内容如下：

  （1）结合大连某设备制冷有限公司实际翅片管式换热器的结构及形式和运行参数,依据工程实用案例编制了翅片管式蒸发器设计选型程序。程序采用稳态集中参数模型,利用模块化开发技术,提高计算效率和准确性。通过图表分析方法比较程序结果与文献数据吻合程度,表明模型和算法精确度满足空冷式蒸发器工程设计的基本要求,具有一定工程实用价值。

  （2）应用选型程序对影响蒸发器性能参数进行仿真研究,预测分析了迎面风速、翅片间距、管路间距对蒸发器的制冷量、制冷剂出口状态和空气出口状态等参数的影响。根据结果得出,制冷剂出口温度随着迎面风速的增大而不断升高,减小翅片间距和管路间距有利于增加单位面积传热量,提升蒸发器整体换热性能。

  （3）建立了翅片管式换热器空气侧传热数值模型,主要考察了雷诺数、翅片间距、翅片厚度、翅片材料等参数对传热性能和阻力特性的影响,并比较了不同结构参数下的速度场、温度场分布特点。研究根据结果得出,翅片间距减小或增大管路直径显著的强化了空气侧换热效果,努塞尔数和换热系数增加幅度较大,相应的空气压力降增大,风机的能耗提高,确定出不同条件下的最佳翅片间距；换热效果和压力降均不随翅片厚度的改变而发生明显的变化；基管管径的增大显著的提升了努塞尔数和换热系数；铜翅片的努塞尔数与翅片效率均高于铝作为翅片材料,传热速率方面二者没有显著差异。

  （4）运用场协同原理对翅片管换热器的传热机理做多元化的分析。分析根据结果得出,对流换热效果的强化是与速度和温度梯度之间的协同角变化有着内在联系,计算得到了不一样的区域的场协同角分布图,得出了平均场协同角随不同参数的变化规律,深入地研究了对流传热参数的变化及成因。