析湿工况下翅片管式换热器表面粉尘沉积过程的数值模型

空调器采用翅片管式换热器作为蒸发器，在制冷工况下换热器表面发生析湿及粉尘沉积，导致性能衰减。建立湿翅片表面粉尘颗粒物沉积过程的数学模型，模拟冷凝水捕集颗粒物以及湿积灰层黏附颗粒物的过程。被冷凝水捕集的颗粒物数量等于运动轨迹与水表面轮廓会出现相交的入射颗粒物的数量；后续的入射颗粒物与湿积灰层碰撞时，部分入射颗粒物会发生沉积且部分被碰撞的已沉积湿颗粒物会发生移除，这两部分的颗粒物数量相减即为被湿积灰层黏附的颗粒物数量。模拟与实验结果的对比表明，预测的湿积灰层形状与实验照片的吻合度较好，预测的单位面积颗粒物沉积质量与91%的实验数据之间的误差在±20%之间，平均误差为11.8%。     

空调换热器长期运行性能衰减的加速实验研究

为研究长期积尘对空调室外机性能衰减的影响,本文采用对空调室外换热器进行加速测试方法,在高粉尘浓度环境下短时间积尘模拟实际空调在低粉尘浓度下长期运行时的积尘效果,从而加快换热器的积尘进程以达到加速测试的目的。基于上述方法搭建了换热器加速测试实验台,对具有不同翅片结构与管排数的3种换热器样件进行2～10 h的加速积尘测试,预测其在室外运行1～5年后的性能衰减效果。测试结果表明:空调换热器使用5年后,1排管波纹翅片换热器、2排管波纹翅片换热器和2排管平直翅片换热器的压降增幅分别为21.8%、29.5%和25.0%,换热量衰减率分别为11.2%、19.3%和18.0%。     

开缝翅片管换热器表面积尘与压降特性的实验研究

翅片管换热器表面沉积的粉尘会导致换热器压降增加。本文搭建了换热器积灰可视化实验台,选取开缝翅片管换热器为测试样件,在风速范围为1.0~2.3 m/s,喷粉浓度范围为2.1~10.8 g/m~3的条件下进行实验,研究了换热器表面的粉尘沉积特性及空气侧压降变化。结果表明:粉尘主要沉积在翅片迎风面的前缘开缝处以及换热管的迎风面上;高风速有利于粉尘沉积并增大积灰前后压降增幅,在风速变化范围内,粉尘沉积量最多增加98.4%,积灰前后压降增幅最多增加93.8%;提高喷粉浓度有利于粉尘沉积并增大积灰前后的压降增幅;在喷粉浓度变化范围内,粉尘沉积量最多增加22.8%,积灰前后压降增幅最多增加28.6%;在积灰过程中,空气侧压降比粉尘沉积量更快达到稳定状态。     

排汗冷却材料用于人体舒适度调节的技术原理及进展

拥有排汗冷却技术的织物材料可以提高排汗效率,提高人体热舒适性。概述了织物面料排汗冷却技术的主要特征及实现原理,包括快速吸汗、快速排汗和提高透气性;详述了新型排汗冷却材料,包括吸湿快干纤维、表面张力驱动微流体排汗材料、水驱动形状记忆聚合物材料、吸湿膨胀多层复合材料和湿度梯度响应聚合物材料;介绍了排汗冷却材料应用在功能性衣物上的商业化进展;最后总结了各种排汗冷却技术的优缺点,并对未来研究和发展方向提出了建议。     

湿空气在泡沫金属内析湿过程的换热与压降特性影响因素分析

实验研究了湿空气在泡沫金属内流动析湿过程的换热和压降特性,分析了不同因素的影响规律。研究结果表明:随着入口空气相对湿度的增大,凝结水增多,使泡沫金属的换热量和压降均增大;当入口相对湿度从50%增大到90%时,换热量和压降最大增加了67%和62%;随着入口空气温度的升高,泡沫金属换热量和压降增大;随着冷却水温度的升高,泡沫金属的换热量和压降均下降;随着孔密度的增大,压降增大,但由于受到凝结水影响,总换热量会先减小后略有增大;泡沫金属的迎风高度越大,总换热量和压降越大。     

含油R32管内流动沸腾换热特性测试及关联式开发

R32作为低温室效应制冷剂得到广泛应用,空调器中循环的介质是制冷剂与润滑油的混合物,掌握R32-润滑油混合物的流动沸腾特性是R32空调器优化设计的关键。本文的目的是参照空调器实际运行工况,测试R32-润滑油混合物的管内流动沸腾换热特性,开发传热系数关联式。新搭建了具有防爆功能的R32-润滑油混合物管内换热性能测试台,采用换热管为7 mm铜管,测试的质流密度200~400 kg/(m²·s)、干度0.2~0.7、油浓度0~5%。实验结果表明,R32-润滑油混合物管内流动沸腾传热系数随质流密度的增大而增大;在中低干度下传热系数随油浓度的增大而增大,在高干度下随油浓度增大先增大后减小并于3%油浓度处取得最大值。基于混合物物性与流型开发了传热系数关联式,预测值与85%的实验数据的误差在±20%内。     

R410A制冷剂在润滑油中的动态析出特性的研究

制冷系统中的有效充注量的计算依赖于制冷剂在润滑油中的动态析出特性。本文的目的是通过实验研究制冷剂在润滑油中析出时质量分数随时间变化的特性,并建立预测制冷剂质量分数动态变化的数学模型。实验方面,采用了外压骤降时制冷剂会析出的原理,搭建了动态溶析实验台,通过测量溶液折射率得到了R410A制冷剂在POE68润滑油中析出时质量分数的实时变化。实验结果表明,随着压力的骤降,制冷剂几乎同步析出,质量分数呈现急速下降、缓慢下降并最后稳定的动态变化趋势;随着压降幅度的增大,制冷剂最大析出速率增大,质量分数每秒最大下降16.4%,制冷剂质量分数稳定的时间变短,最短仅有4 s。建模方面,基于一维质量扩散原理,开发了能够预测制冷剂质量分数随时间变化的析出模型。模型结果表明,质量分数预测值与实验数据的平均绝对误差小于5%,平均相对误差小于25%。     

湿工况下翅片管换热器空气侧热质传递动态模拟

析湿在翅片管换热器用作蒸发器时经常发生,对换热器的性能有重要影响。本文提出了能动态描述翅片管换热器空气侧析湿过程的数值模型,该模型不仅包括析湿过程中的传热传质模型,而且包括描述冷凝水滴形状和流动的运动模型。数值模型的计算精度较好,传热无量纲参数j_h和实验数据的平均相对误差为6.93%,传质无量纲参数j_m和实验数据的平均相对误差为12.1%。结果表明:该模型能准确描述翅片管空气侧析湿过程。     

制冷剂/油在泡沫金属加热表面池沸腾换热特性

实验研究了制冷剂/润滑油混合物在泡沫金属加热表面核态池沸腾的换热特性,分析了润滑油浓度和泡沫金属结构对池沸腾换热特性的影响。实验使用3种结构参数的泡沫金属作为加热表面,其参数分别为10 ppi/90%孔隙率、10 ppi/95%孔隙率和30 ppi/98%孔隙率,厚度均为5 mm。实验使用的制冷剂为R113,润滑油为VG68,润滑油浓度为0～5%。实验结果表明：泡沫金属的存在极大提高了制冷剂/油混合物的池沸腾传热系数,最多提高1.6倍;润滑油的存在恶化制冷剂在泡沫金属加热表面池沸腾的换热特性,传热系数最多降低相似文献   

制冷空调换热器的研究进展(三)——换热器长效性能

空调器长期使用后,会因换热器表面积聚大量的灰尘而导致空调器的长效性能出现衰减。本文的目的是总结目前空调器及换热器的长效性能研究进展。介绍了积灰对换热器性能衰减的影响,包括干工况下积灰和析湿工况下积灰对换热器空气侧换热和压降的影响。介绍了长效节能评价标准的发展进程,以及换热器长效性能衰减测试技术的发展。介绍了换热器表面粉尘颗粒物沉积过程的预测方法,包括干工况和析湿工况下的颗粒物沉积模型。还介绍了换热器除尘技术的研究情况,以及各除尘技术的应用特点。