空调器中采用小管径的影响分析及研发思路.pdfVIP

第1期 任滔等：空调器中采用小管径的影响分析及研发思路 3)管径对换热器总换热量的影响 为了评估管径对换热器总换热量的影响，以下 等=¨警肿斟苦 对目前广泛应用的R410A制冷系统的蒸发器和冷 凝器的一般工况为例进行讨论。其中两器的设定参 其中，名为摩阻系数，￡为管路长度，Di为管 数如表1所示。 内径，勤、工j，b分别为制冷剂两相区内的出口干 度、进口干度和平均干度，G为制冷剂的质流密度 表l制冷系统中两器的设定参数 (k∥m2s)，‰为两相区内的平均比容。 为了进一步说明管径对压降的影响，以下以7 mm换热管和5Im换热管为例，说明管径对压降 的影响，其中具体的压降由文献【36】开发的压降关联 式得到，工况参数如表l所示。当制冷剂的流量在 一定的范围内变化时，管内制冷剂侧的压降变化情 况如图2所示。可以看出，制冷剂侧的压降也是随 着制冷剂流量的增大而增大的，且基本上呈线性的 关系；5咖管的压降比7mm压降要大5倍以上。 因此管径缩小对换热器的压降影响非常明显。 根据已有的蒸发和冷凝换热系数关联式【24】可 以算出不同管径对应的换热系数，总的换热系数和 质量流量对压降的影响 总换热量，具体如表2所示，其中总的换热系数以 管外总换热面积为基准计算，具体可由公式(8) 求的。由于管外的换热面积主要由翅片组成，可以 近似认为管径缩小后，管外换热面积基本不变。 1 一工石再 ．^ a耐 a咖‘q 由表2可知，即当管径由7 mm后； mm变为5 蒸发器换热量比原来增加了1．5％，冷凝器的换热量 (a)蒸发工况压降随流量的变化 比原来增大了11．3％。这说明在不考虑结霜工况的 质量流量对压降的影响 前提下，小管径对冷凝器的换热能力提升更为明显。 表2不同管径的换热系数、总的换热系数和总换热量 奄 兰 鹤[ 础 (b)冷凝工况压降随流量的变化 2．2管径改变对换热器压降的影响 圈2质量流量在不同管径下对压降的影响 当蒸发器的管径减小后，由于管内摩擦系数的 增大，管内制冷剂的流动阻力加大，因而导致制冷 3缩小管径影响整机性能的理论分析 剂的压降也开始上升。压降的上升必然会导致蒸发 温度的下降，进而影响到整个系统，致使COP下 由前面分析可知，空调器换热器中的换热管管 降。因此以下通过理论分析给出管径对制冷剂的压