套管式CO_(2)蒸发器的性能模拟与优化计算

为优化设计套管式CO_(2)蒸发器,达到提高换热器效率的目的,采用稳态分布参数法对其建立仿真模型,并对模型精度进行实验验证。分析蒸发器内外部条件、结构参数对换热性能的影响,并分析干涸现象与管长的关系。结果表明:蒸发温度和质量通量对换热性能影响较大,蒸发温度由4℃降至-4℃,制冷量下降4 500 W/(m^(2)·K);质量通量每升高100 kg/(m^(2)·s),换热系数平均升高约1 000 W/(m^(2)·K);在设计工况下,干涸前CO_(2)流体所行进管路长度先下降再升高,且在蒸发温度为0℃达到最低点。在结构参数方面,外管管径为23 mm时,蒸发器换热效果较好。当冷冻水温度从11℃降至10℃时,压降下降3.5 kPa,明显低于其他温度情况下的压降情况。