Анализ факторов влияния на эффективность теплопередачи теплообменника с параллельным потоком

1 Влияние скорости встречного ветра на коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха
Влияние различной скорости встречного ветра на коэффициент теплопередачи со стороны воздуха. Когда высота ребер составляет 6 мм, а другие параметры остаются постоянными, соответствующие им коэффициенты теплопередачи со стороны воздуха составляют 142 Вт/(м2к) и 268 Вт/(м2к), когда скорость встречного ветра составляет 1,5 м/с и 4,5 м/с. соответственно. Из рисунков 2–3 также видно, что в тех же условиях коэффициент теплоотдачи воздушной стороны увеличивается с увеличением скорости встречного ветра, а коэффициент теплоотдачи воздушной стороны растет быстрее при малой скорости. зона. Однако для конденсаторов различной конструкции существует критическая скорость ветра. Когда скорость ветра превышает критическую скорость ветра, сопротивление воздуха быстро возрастает, и теплоотдача стремится к постоянной величине. При оптимизации конструкции конденсатора с параллельным потоком его конструкция должна быть выбрана разумно, чтобы скорость его встречного ветра была ниже критической скорости ветра.
Влияние высоты зуба на коэффициент теплопередачи со стороны воздуха
При скорости встречного ветра 3 м/с и других конструктивных параметрах неизменными коэффициент теплопередачи воздушной стороны составляет 257 Вт/(м2К) при высоте зуба 5 мм. При увеличении высоты зуба до 8 мм коэффициент теплопередачи на воздушной стороне также снижается до 158 Вт/(м2К). Когда теплообменник с параллельным потоком имеет одинаковую ширину плоской трубы, количество плоских трубок, скорость встречного ветра, толщину зубьев и расстояние между зубьями, уменьшение высоты зубьев может уменьшить гидравлический диаметр воздушной стороны, увеличить скорость воздушного потока. через зуб, чтобы улучшить коэффициент теплопередачи со стороны воздуха и улучшить теплопередачу теплообменника. Однако из-за увеличения теплопередачи скорость потока хладагента увеличивается, а количество плоских трубок остается неизменным, так что перепад давления хладагента увеличивается, а разница температур уменьшается.
3. Влияние расстояния между зубьями на коэффициент теплопередачи со стороны воздуха.
В теплообменниках с параллельным потоком расстояние между зубчатыми лопатками влияет не только на гидравлический диаметр воздушной стороны, но и на эффективность воздушного потока. Он показывает, что при скорости встречного ветра 1,5 м/с и других структурных параметрах неизменными коэффициент теплопередачи воздушной стороны составляет 109 Вт/(м2К) при расстоянии между зубьями 1,2 мм. Когда расстояние между зубьями увеличивается до 1,8 мм, коэффициент теплопередачи со стороны воздуха снижается до 99 Вт/(м2К). Уменьшение расстояния между зубцами может уменьшить гидравлический диаметр воздушной стороны, увеличить площадь теплопередачи на единицу длины теплообменника, улучшить коэффициент теплопередачи воздушной стороны и улучшить характеристики теплопередачи теплообменника.
Влияние угла заслонки на коэффициент теплопередачи со стороны воздуха
Если большая часть воздуха проходит через створки зубчатых пластин, теплообмен между большей частью воздуха и зубчатыми пластинами считается эффективным; Если большая часть воздушного потока протекает непосредственно через проход без створок зубов, то передача тепла между большей частью воздушного потока и зубами считается неэффективной. Таким образом, коэффициент теплопередачи со стороны воздуха также имеет большую связь с углом наклона жалюзи.
Коэффициент теплопередачи со стороны воздуха также увеличивается со 127 Вт/(м2К) до 177Вт/(м2К) при изменении угла жалюзи с 18 градусов до 33 градусов при скорости встречного ветра 3 м/с. Таким образом, при соответствующих условиях процесса угол жалюзи можно соответствующим образом увеличить, чтобы улучшить коэффициент теплопередачи со стороны воздуха.
Влияние других факторов на производительность прямоточного теплообменника
На производительность теплообменника с параллельным потоком влияют расстояние между жалюзи, форма микроканала плоской трубки и количество отверстий микроканала плоской трубки. При скорости встречного ветра 3 м/с коэффициент теплопередачи со стороны воздуха увеличивается со 154 Вт/(м2к) до 158 Вт/(м2к), когда расстояние между жалюзи увеличивается с 0,8 мм до 1,3 мм, а изменение не большое. Это свидетельствует о том, что изменение расстояния между жалюзи мало влияет на коэффициент теплопередачи со стороны воздуха.
Различные формы плоских трубчатых микроканалов влияют на эффективность теплопередачи в теплообменниках с параллельным потоком. Характеристики теплопередачи треугольного микроканала хуже, чем у прямоугольного, а потери давления больше, чем у прямоугольного. При той же ширине плоской трубки эффективность теплопередачи пористого треугольного микроканала ниже, чем у пористого прямоугольного микроканала. Выходное давление хладагента в пористом треугольном микроканале на 2,1~9,9 ниже, чем в пористом прямоугольном микроканале, а теплоотдача снижается на 17~25. Хотя пористый треугольный микроканал увеличивает периметр смачивания хладагентом под той же плоской трубкой Ширина эффективной площади теплопередачи не увеличивается, поэтому эффективность теплопередачи пористого треугольного микроканала ниже, чем у пористого прямоугольного микроканала. Поэтому в современных теплообменниках с параллельным потоком в основном используются пористые прямоугольные микроканалы. В то же время, чем больше микроканальных отверстий в плоской трубке, тем лучше эффективность теплопередачи теплообменника.
Заключение
① Коэффициент теплопередачи со стороны воздуха увеличивается с увеличением скорости встречного ветра. Однако, чтобы снизить шум и контролировать скорость встречного ветра в критическом диапазоне скоростей ветра, в соответствии с различными конструкциями теплообменников с параллельным потоком скорость встречного ветра должна контролироваться в разумных пределах.
② При определенных условиях уменьшение высоты и расстояния между зубьями может уменьшить гидравлический диаметр воздушной стороны, улучшить коэффициент теплопередачи воздушной стороны, чтобы улучшить характеристики теплопередачи теплообменника.
(3) Другие факторы, такие как угол и расстояние между жалюзи, также оказывают определенное влияние на коэффициент теплопередачи со стороны воздуха, но это влияние невелико. В то же время форма микроканала плоской трубки и количество отверстий в микроканале плоской трубки также влияют на эффективность потока и теплопередачи хладагента в микроканале.