降膜式蒸发器管束间流量分配均匀性对其性能的影响

通过模拟计算讨论降膜式蒸发器在运行过程中,换热管束内外流体不均匀分布对换热器整体性能的影响。管外性能的模拟计算采用根据管束中换热管位置、沿换热管束长度方向上网格离散的三维网格格式,管内性能的计算采用三维CFD计算方式。计算和分析表明,换热流体在换热器中的分布均匀性对换热器内管外局部干斑出现的比例,以及整体性能有明显的影响。     

双流程微通道蒸发器流量分配计算方法探究

搭建微通道蒸发器性能测试实验台,对双流程微通道蒸发器第一流程扁管中的R134a流量分布表征方法开展研究。使用红外摄像仪获取蒸发器表面温度分布数据,结合空气侧与制冷剂侧热力学平衡计算,分析得到双流程微通道蒸发器第一流程扁管内的流量分布,并与蒸发器过冷段分布规律进行比较,结果表明:蒸发器流量分布规律与过冷段长度分布规律基本吻合,且扁管的计算总流量与实际测量的总流量误差在15.9%以内,说明该流量分配表征计算方法可靠准确。     

家用空调微通道换热器流量分配特性研究

本文从理论上比较分析了制冷剂物性对于分配性能的影响,R290汽液两相的粘度和密度差别相比R22较小,流量分配特性理论上略好,制冷剂压降也更小。且随着蒸发温度的升高,流量分配特性会变好。通过在两种流程微通道换热器中的对比实验,发现R22和R290在四流程中的分配特性明显好于两流程,蒸发器换热器量提升5%～6%,系统制热量提高1.8%左右,COP提高8%～10%。由于R290分液特性略好,R290的换热量提高幅度略大于R22,且由于R290压降增加更小,更适合于多流程换热器,使得系统COP提升更多。     

微通道平行流蒸发器流程结构优化设计

在相同的芯体尺寸下,试验研究微通道平行流蒸发器流程结构和扁管改变对制冷剂流动及换热性能的影响。当蒸发器芯体由2流程改为4流程时,试验结果表明制冷能力降低2.1%～4.1%,制冷剂压力损失增加7.8%,空气侧阻力减小2.9%～3.8%,芯体出风侧温度均匀性有明显改善。此外,在4流程基础上,当扁管高度由1.4 mm改为1.8 mm时,芯体每流程的流通面积增大65.1%,制冷能力提高6.9%～11.3%,制冷剂压力损失降低27.8%,空气侧阻力增大8.4%～10.1%,芯体出风侧温度均匀性与之前相当。     

气体导流装置对微通道蒸发器性能的影响

针对微通道蒸发器制冷剂流量分配不均匀造成的换热性能恶化和干蒸现象,本文搭建了双流程微通道蒸发器性能测试实验台,研究导气装置对蒸发器换热性能及扁管中制冷剂分配均匀性的影响,并与常规的双流程微通道蒸发器进行对比。结果表明：由于入口制冷剂流量不变,液相制冷剂蒸发为气体的最大相变潜热不变,导致二者换热量和传热系数差值较小,最大值仅相差0.5%和6.9%。但加导气装置后流动阻力降低,两相段长度较常规结构增幅为87.3%,过热度显著降低,风速为3 m/s时两种结构的过热度降幅为44.4%。各扁管间制冷剂分布趋于一致,均匀性得到提升,干蒸现象得到缓解。     

流量均匀性对膜式燃气表检定的影响

减小膜式燃气表计量标准测量结果不确定度，一直是从事燃气表计量检定工作者的一项重要工作，但影响燃气表检定准确度的因素很多。本文通过研究钟罩式燃气表检定装置气体流量的均匀性对燃气表检定准确度的影响，提高燃气表检定的准确度和重复性。     

换热器流量分配不均匀性评价方法的比较

介绍换热器的流量分配不均匀性的评价方法,对微通道平行流换热器进行流量分配试验,用不同评价方法对试验数据进行处理,对比6种流量分配不均匀性评价方法的优劣。结果表明,采用相对标准方差衡量流量分配的不均匀性最为合理。     

注射成型工艺对微流控芯片微通道尺寸均匀性的影响

为了制造微通道尺寸均匀的微流控芯片,提出以梯形微通道上宽和深度的标准差来表征尺寸均匀性,研究了注射成型工艺参数对环烯烃类共聚物(COC)微流控芯片微通道尺寸均匀性的影响规律,为工艺参数的设置提供指导。结果表明,工艺参数对微通道上宽的影响较大,上宽标准差的最大极差为3.82μm;对微通道深度影响较小,深度标准差的最大极差为0.61μm。此外,模具温度对微通道尺寸均匀性的影响最显著,模具温度从80℃上升至120℃,微通道尺寸均匀性先略微下降,后逐渐提高,最低上宽标准差为3.24μm,下降幅度为54%。保压压力对微通道尺寸均匀性的影响最小,保压压力从80 MPa增加至120 MPa,微通道的尺寸均匀性逐渐提高,但最大标准差极差仅为1.29μm。     

微通道蒸发器和翅片管式蒸发器性能对比试验

为研究微通道换热器和翅片管式换热器的性能差异,将2排微通道蒸发器和4排翅片管式蒸发器分别应用于同一家用空调器中进行试验对比分析,试验结果表明:在室外温度分别为26.7℃,35.0℃和40.5℃下,采用微通道蒸发器的空调器的制冷量比采用翅片管式蒸发器的分别高4.08％,2.78％和7.90％,前者COP比后者分别高3.2...     

出口过热度对CO_2微通道蒸发器性能的影响

本文理论分析了影响CO_2微通道蒸发器制冷能力的关键因素,搭建CO_2微通道蒸发器测试实验台,采用CO_2电子膨胀阀实现过热度调节,研究了蒸发器出口过热度对制冷能力以及出风温度的影响。研究表明:相比于其他制冷剂,CO_2出口过热度对蒸发器制冷能力的影响较大,蒸发器的性能随出口过热度的减小而提升,随着过热度的减小,制冷能力的提升存在3个具有显著差异的阶段,系统中蒸发器的性能随过热度减小最多提升57.9%。此外,采用了红外线热像仪拍摄和均布热电偶的方法,得到出风温度和蒸发器表面温度的分布规律,结果表明出风温度随过热度的减小有更好的均匀性。     

微通道换热器中制冷剂分流均匀性的研究进展

全铝微通道换热器因其高效、低成本等优势而逐渐应用到制冷空调产品上,目前常采用集管竖直扁管水平和集管水平扁管竖直两种布置形式,不同布置形式的换热器中制冷剂分流现象有所不同,各影响因素对分流均匀性的影响程度也有所变化。本文对近年来国内外关于微通道换热器中制冷剂分流均匀性的研究文献进行总结,概述了集管竖直扁管水平和集管水平扁管竖直两种不同布置形式时的制冷剂分流特点及各影响因素对分流均匀性影响。本文能够为微通道换热器的分流优化提供设计参考,有助于分流不均问题的解决并进一步提高换热性能。     

结霜工况下不同结构微通道蒸发器换热性能实验研究

针对微通道蒸发器结霜问题,设计了具有相同换热面积的单层和双层微通道蒸发器。基于制冷剂分布平定参数(RDP)分析了不同结构微通道蒸发器制冷剂分布对结霜的影响,并对比分析了单、双层微通道蒸发器在结霜工况下的换热性能。研究表明:单层蒸发器RDP高于双层蒸发器,结霜30min时,双层蒸发器结霜量高于单层蒸发器1.1倍,随着结霜时间的增长,蒸发器制冷剂压损逐渐降低,空气侧阻力逐渐升高。单层蒸发器和双层蒸发器的换热量分别减少56.4%、72%,制冷剂压损分别下降26.5%、53.05%,空气阻力分别增大30.08%、51.55%,结霜对双层蒸发器出风温度均匀性影响更大。单层结构的微通道蒸发器比双层结构更适用于结霜工况。     

微通道蒸发器的传热性能实验研究

采用实验的手段,探究了制冷剂侧流速改变(雷诺数)对微通道蒸发器流量分配、压降、传热系数以及制冷剂侧换热特性(努塞尔数)的影响。研究表明:随着制冷剂侧流量的增加,微通道蒸发器第一流程制冷剂的流量分配变得更加均匀,进出口的压降随之增大,传热系数及制冷剂侧努塞尔数也逐渐增大,换热效果不断增强。     

分流板开孔面积对微通道平行流蒸发器性能的影响

采用数值模拟与实验研究相结合的方法,以R134a为工质,研究了微通道平行流蒸发器内入口处分流板的开孔面积变化时,对蒸发器的流动和换热性能的影响。结果表明:随着分流板上的开孔孔径增大,蒸发器内的流动阻力会降低,制冷剂流量分配的均匀性变差,而制冷量却先增加后减小。分流板的开孔孔径存在一个最佳值,此时蒸发器内的阻力损失低,制冷剂的流量分配均匀性好,两者的匹配性最好,使得蒸发器的制冷量达到最大。此蒸发器中入口分流板的最佳开孔面积约为150.7 mm2。     

结霜工况下微通道蒸发器制冷剂分布特性

为研究结霜对微通道蒸发器内制冷剂分布特性的影响,本文提出了一种制冷剂分布参数(RDP)的评定方法。采用红外热成像及数字图像处理技术,测量结霜工况下微通道蒸发器内制冷剂分布。结果表明:随着蒸发器表面霜层厚度的增加,蒸发器内过热区逐渐缩小,两相区制冷剂分布更加均匀。实验180 min时比实验60 min时制冷剂过热区缩小22.7%,RDP提高17.2%,换热量降低2.34%。研究结果为结霜工况下微通道蒸发器制冷剂分布特性提供了定量测量方法。     

微通道蒸发器仿真计算模型与试验分析

分析了微通道蒸发器内制冷剂流动沸腾换热的经验关联式,建立了稳态分布参数和控制单元法的微通道蒸发器数学仿真模型。同时建立不同扁管宽度的微通道蒸发器样机并验证其在不同工况下的传热和压降性能。试验结果表明:微通道蒸发器工作时两相流制冷剂分配不均和冷凝水排除速度慢是造成微通道蒸发器在校核计算时计算值与试验值相差较大的主因。传热试验和修正的仿真模型为今后微通道蒸发器开发计算以及性能优化方面提供了参考。     

HTR-PM蒸汽发生器入口结构对流量分配影响的数值研究

针对高温气冷堆核电站示范工程(HTR-PM)蒸汽发生器实验模型的一回路流量分配进行了数值模拟研究.用Gambit前处理软件建立了数值计算模型并进行网格化处理,通过Fluent流体力学计算软件对没有遮流板和添加不同角度遮流板情况下换热组件出口流量分配均匀性进行模拟分析,结果表明垂直角度的遮流板能够最优地改善流量分配均匀性...     

供液结构对毛细芯微槽蒸发器流动传热的影响

为了探索大功率器件热控系统采用毛细芯微槽蒸发器的结构优化方案,特建立了基于多孔介质模型的微小槽道蒸发器数值计算单元,采用CFD研究了储液腔布置位置、供液口位置对两相流动与传热过程的影响.仿真结果得到储液腔位置对于毛细芯微槽蒸发器的换热性能、均温性和进出口压降影响显著,其中底部布置储液腔的蒸发器更具优势;在底部布置储液腔情况下,不同供液口位置影响作用不明显.以上结论为提高毛细芯微槽蒸发器的流动传热特性提供了参考数据.     

微通道换热器两相分配特性对空调系统性能的影响

微通道换热器作为新一代换热器逐渐被使用在家电领域,其结霜、除尘、排水、分液等都是目前亟待解决的问题。通过R22家用空调系统的标准性能实验台,对三种流程数不同的微通道换热器用作冷凝器和蒸发器时,温度分布均匀性和其对系统性能的影响进行实验,研究发现,微通道换热器在用作冷凝器和蒸发器时,温度分布不均对系统性能的影响分别达到7.3%和3.5%,并且流程数对于温度分布均匀性的影响在作为冷凝器和蒸发器时是不同的。