81 微通道换热器换热性能的模拟及实验对比研究.pdfVIP

综合 第21届暖通空调制冷学术年会（2018）文集 Comprehensive 微通道换热器换热性能的模拟及实验对比研究 陈 华，段鼎立，赵松田 （天津商业大学，天津市制冷技术重点实验室，天津300134 ） ［摘要］微通道换热器在制冷系统中的使用具有很多优势。为探究微通道换热器的换热性能，采用 Fluent 数值模拟方法对微通道换热器的流场及温度场进行模拟分析，并通过实验验证模型准确性。结果表明，随迎面 风速的增加，百叶窗翅片空气进出口压降增大，这与实验测试相符合，且随迎面风速的增大，空气出口温度、 换热量及空气侧换热系数增大；随冷冻水进口温度的增加，空气出口温度增加，换热量、压降及空气侧换热系 数减小。 ［关键词］微通道换热器；Fluent 数值模拟；换热量；空气侧换热系数 0 前言 点温度，试验研究了微通道蒸发器的结霜性能。结 微通道换热器与传统换热器相比具有以下优势 果表明，在结露工况下，换热器压力损失和换热量 [1~4] ：（1 ）微通道换热器结构紧凑，体积小，节省 绝对值变化不大，且在试验进行 1h 后基本稳定不变， 材料；（2 ）其为全铝结构，铝合金配合涂层有效降 在换热器背风面出现液体水不断疏出。 低腐蚀，具有良好耐腐蚀性；（3 ）制冷剂充注量少， 本文对微通道换热器的换热性能进行模拟及实 节省制冷剂；（4 ）微通道减小接触热阻，减小圆柱 验对比探究，通过 Fluent 模拟以及建立微通道换热 绕流，多通道换热，换热效率高；（5 ）微通道换热 器换热性能实验台，不考虑制冷剂侧流量分配和换 器通道直径减小，耐压能力提高；（6 ）空气侧阻力 热的不均匀性，只考虑空气侧的影响因素。对比分 大大降低，减小了风扇尺寸和风机功率。与此同时， 析在不同风速及冷冻水供水温度条件下微通道换热 微通道换热器作为蒸发器使用的相关技术尚不成熟， 器的换热性能，从而为进一步分析微通道换热器换 微通道蒸发器在使用中存在诸多问题。 热性能做出努力。 Hee Joon Lee[5] 等建立平行微通道蒸发器系统不 1 试验系统 稳定模型，并对其进行了实验验证。Andrea Luke[6] 微通道换热器换热性能实验台包括：室内及室 对三种不同型号的微通道的粗糙程度进行分析，得 外环境模拟室、微通道换热器、移动冷源、变频风机、 出 D=0.45mm 的微通道粗糙程度参数是 D=0.8mm 的 数据采集系统等。变频风机由室外侧向室内侧蒸发 两倍的结论。Paga Hrnjak[7] 对微通道蒸发器内气液 器送风，冷冻水由移动冷源提供，微通道换热器换 分离提出 5 方面改进方法，分别是：入口倾斜角度， 热性能实验系统如图 1 所示，各相关设备及相应参 双入口预分离，进口管直径，横截面形状以及垂直 数如表 1 所示。 管位置。Ho-Won Byun[8] 实验研究了 R-410A 型分布 -2 -1 的二排四通道微通道蒸发器，质量流量由 73kg·m ·s 室外侧环境间 室内侧环境间 -2 -1 增加到 143kg·m ·s ，蒸发器换热效果由 0.4 升高到 [9] 空气处理机组 0.6。黄翔超 为了准确预测制冷剂两相分配不均影 空气