不均匀风速分布下翅片管换热器的优化分析与实验 - 制冷学报.PDFVIP

第３７卷 第６期 Ｖｏｌ． ３７，Ｎｏ． ６ 不均匀风速分布下翅片管换热器的优化分析与实验 ２０１６年１２ 月 Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１６ 文章编号：０２５３－４３３９（２０１６）０６－００１３－０７ ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊｉｓｓｎ０２５３－４３３９２０１６０６０１３ 不均匀风速分布下翅片管换热器的优化分析与实验 １ ２ ３ ４ 王 强 　 刘燕龙 　 刘祖一 　 戴希灿 （１山东建筑大学热能工程学院　 济南　 ２５０１０１；２ 山东电力工程咨询院有限公司　 济南　 ２５００１３； ３ 中国五洲工程设计集团有限公司　 北京　 １０００５３；４德州中傲空调设备有限公司　 德州　 ２５３０００） 摘　 要　 风速分布对翅片管换热器性能影响较大。 本文在换热器结构尺寸、空气进口状态一定的条件下，对三种典型风速分布 时翅片管换热器的流程布置形式进行了仿真优化与实验研究。 结果表明：在上三角和中三角两种风速分布形式下，优化后制冷 量分别提高了１０３％、３％；对于上三角优化形式，高风速区是改善换热效果的重点区域；在制冷量相同的情况下，上三角优化形 式使系统ＣＯＰ提高８％左右。 搭建实验台对仿真结果进行了验证，表明模拟值和实验值相对误差均控制在５％以内。 关键词　 翅片管换热器；不均匀风速；优化分析；实验验证 ＋ 中图分类号：ＴＢ６１ １；ＴＢ６５７５ 文献标识码：Ａ Ａｎ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｆｉｎｎｅｄ⁃ｔｕｂｅ Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍ Ａｉｒ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ １ ２ ３ ４ Ｗａｎｇ Ｑｉａｎｇ 　 Ｌｉｕ Ｙａｎｌｏｎｇ 　 Ｌｉｕ Ｚｕｙｉ 　 Ｄａｉ Ｘｉｃａｎ （１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉａｎｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ，２５０１０１， Ｃｈｉｎａ；２． Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ，Ｊｉｎａｎ，２５００１３， Ｃｈｉｎａ；３． Ｃｈｉｎａ Ｗｕｚｈｏｕ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ． ，Ｌｔｄ． ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００５３，Ｃｈｉｎａ；４． ＤｅｚｈｏｕＺｈｏｎｇａｏＡｉｒ ＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ． ，Ｌｔｄ． ，Ｄｅｚｈｏｕ，２５３０００， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ａｉｒｆｌｏｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｈａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｆｉｎｎｅｄ⁃ｔｕｂｅｅｖａｐｏｒａｔｏｒ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎ⁃ ｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｆ ｆｉｎ⁃ｔｕｂｅ ｈｅａｔｅｒ ｅｘｃｈａｎｇｅｆｌｏｗ ｐａｔｈｆｏｒｍｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅｔｙｐｉｃａｌ ａｉｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ，ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｉｚｅ ａｎｄｉｎｌｅｔａｉｒ ｓｔａｔｅｗｅｒｅｕｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙ ｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ １０．３％，３％ ｕｎｄｅｒｕｐｐｅｒ⁃ｔｒｉａｎｇｕｌａｒａ