建筑热湿环境营造过程中换热网络的匹配特性分析

对主动式空调系统中的换热网络进行研究,分析了匹配特性在显热传递和热湿传递过程中的影响。显热传递过程由于传热能力UA有限和两侧流体流量不匹配会造成损失,热湿传递过程的损失则是由传热传质能力有限、流量不匹配和参数不匹配3种因素共同造成的。流量匹配的条件是两侧流体的热容量相等,空气与水直接接触的热湿传递过程只有在饱和线上进行时才能实现参数匹配。利用解析方法得到热湿传递过程中的传热阻力、传湿阻力表达式,分析了传热传质能力有限、流量不匹配和参数不匹配对热阻、湿阻造成的影响。

太阳墙内部流动及传热规律

目的研究太阳墙内部各断面温度及空气流速的分布情况及影响因素,为优化太阳墙结构性能和运行节能提供基础和保障.方法建立太阳墙的三维模型,应用计算流体力学软件FLUENT的Realizable k-ε模型,对太阳墙系统不同出口速度工况进行数值模拟,分析太阳能新风墙内部宽度方向断面平均温度分布、高度方向断面平均温度分布以及平均空气流速分布,进而得出太阳能新风墙内部空气流动及传热情况.结果太阳墙系统内部各断面的温度分布随太阳墙小孔位置的分布而波动;太阳墙新风系统宽度方向各断面温度分布趋于均匀;高度方向各断面平均温度随着高度的增加波峰值及波谷值均有所下降,出口风速的增大使高度方向各断面温度分布趋于均匀;垂直于高度方向各断面的平均空气流速随高度升高整体呈上升趋势,而处于空气流动方向改变的区域垂直于断面的平均空气流速骤降.结论 CFD数值模拟的方法研究太阳墙内部流动及传热规律是可行的.

双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性试验研究

开缝翅片管换热器是在平直翅片管换热器基础上发展而来的强化传热管型,在空调、电站间接空冷系统等的传热设备中具有广阔的应用前景。为获得运行工况变化对双向开缝翅片管换热器传热与阻力特性的影响,进行了模化试验研究,获得了在进口水温相同的条件下,随着试件进口风温的升高,传热系数和空气侧流动阻力均减小的规律;在进口风温相同的情况下,随着进口水温的升高,对传热系数的影响不大,可以忽略不计,而空气侧流动阻力随之增大。

管内流体流动管外PCM发生相变的贮能系统热性能研究

建立了分析空调贮能系统中管内流体流动管外PCM发生相变的相变的贮能器热性能的数学模型,,并进行了数值计算。其中,把传热流体看作是沿轴向的一维无粘流动,对PCM相变过程的求解用显热容法。计算结果与文献中的计算结果吻合较好。所得结论对该类贮能系统的设计和性能优化有一定指导作用。

轿车空调三维流动与传热研究

文章以SUV空调轿车车室内的空气气流组织为研究对象,应用RNGκ-ε湍流模型,对轿车进行了合理的简化。基于轿车车身和玻璃窗受到的太阳辐射以及人体的散热,建立了计算机模型。采用GAMBIT划分网格,用FLUENT分析了空调车内的温度场和速度场。通过分析车室内温度场和速度场的分布特征,找出影响空调制冷效果的关键因素,并对分析结果做了详细的说明。

三个关键几何参数对人字形波纹钎焊板式换热器换热性能影响的分析

以水-水热交换器为例，以CFD模拟软件为手段，以κ-ε模型为基础构建人字形波纹板式换热器模型，并系统分析波纹倾角、波纹深度、波纹间距这3个重要几何参数对换热器内部温度场、压力场、流场及平均努塞尔数和流动阻力的影响。研究结果表明，触点是板间换热效果最好的点，触点的扰流作用使流体在触点周围湍流程度最高，传热得到强化，这也是板式换热器内流体在雷诺数较低时发生湍流的主要原因；另一方面，流体经过触点后压力损失较大，是产生阻力损失的主要原因。波纹倾角是最重要的一个影响参数，最优波纹倾角在60°附近，此时换热效果较好而阻力尚未达到最大；波纹深度增加，平均努塞尔数增大，换热效果趋于好转，板间压力降也逐渐降低。但随着波纹深度的增加，结垢的倾向也会增加，因此较为合理的波纹深度应该在4～5mm之间；在给定的边界条件下，通过计算所得的波纹间距与波纹深度之比在3～4范围内时换热器性能较好。

水平圆管内R410A的凝结换热特性研究

在一管内冷凝换热实验台上进行R410A流动冷凝换热实验,旨在研究水力工况、测试管管径对管内换热特性的影响进行探究。实验选用测试水雷诺数表征水力工况,选取换热系数、压降作为管内换热特性的衡量指标;并将实验数据与经典关联式预测值进行比较,扩展关联式的适用范围。实验结果显示:换热系数及压降均随着质量流速的增加、管径的减小逐渐增大,虽然换热系数随着测试水雷诺数的增加而减小,但测试水雷诺数对压降影响很小;Shah关联式和Thome关联式能够较好的预测实验数据,平均预测误差分别为18.83%和6.28%,而Akers关联式的预测值的平均误差达31.04%,足以证明其并不能准确预测实验数据。

空调服近体流动与换热研究

为了探讨空调服系统的流动与换热规律,基于人体外形创建了体表-服装几何模型。采用数值仿真的方法研究了横向型管路系统的流动分配特征,探讨了体表平均温度、内外温差关于入口速度、入口温度的变化关系。结果显示:管路质量流量分配存在突变现象;体表上半部分温度低于下半部分温度;体表平均温度、内外温差与入口速度成二次函数关系,与入口温度成线性关系;入口温度每升高1℃,体表平均温度升高0.34℃,而内外温差降低0.33℃。

制冷空调系统水平管降膜蒸发研究

在制冷剂面临严峻的环境保护控制要求的背景下,研究表明,降膜蒸发由于其较低的制冷剂充注量在制冷空调行业具有重大的应用潜力。本文主要从降膜蒸发管外液膜的流动模式和强化传热2个方面,对水平管降膜蒸发的国内外研究现状进行研究分析。分析表明,管外液膜存在滴状流、射(柱状)流和片状流等模式,而且强化传热须区分高低热流密度情况。为了进一步探究降膜蒸发的机制,从换热和可视化的角度开展强化管外降膜蒸发的特性实验研究。

流速对盘管内冰浆流动及换热特性的影响研究

冰浆作为一种性能优越的潜热蓄能和输送介质,在蓄冷空调中具有极大的应用潜力。但由于冰浆输运、储存过程中受到诸多因素的影响呈现复杂的流动特征,如分层、聚集等,容易堵塞管道,目前仍未大规模应用。文章模拟研究了一定冰浆含冰率以及管外径条件下入口速度对盘管内冰浆流动及换热特性的影响。结果表明:冰浆在盘管的流动过程中,弯管部位都会出现与单相液体流动一样的二次流,速度越大、二次流现象越明显。入口速度对冰浆在盘管内流动与换热特性影响较大,流速过小,管道顶部冰粒子聚集易形成滞留层,不利于冰浆流动,但有利于冰粒子的相变释放潜热;流速过大时,管道内冰粒子均匀悬浮,流动状态好,但冰浆在管道内持续的时间短,不利于相变释放潜热,针对本文条件,冰浆在末端设备流动入口速度不应超过0.5 m/s,比较理想的入口速度为0.25 m/s左右。

车用多元平行流冷凝器热力性能及流程布置仿真研究

采用分布参数法建立车用多元平行流冷凝器仿真模型,模拟2种流程布置的冷凝器换热和流动特性,仿真结果表明:与试验结果相比,冷凝器换热量的模拟结果偏差不超过±5%,空气出口温度偏差不超过±10%,制冷剂出口温度偏差不超过±15%,说明仿真模型能够较好地预测多元平行流冷凝器的换热和流动特性。通过50种流程布置方案仿真计算结果发现:车用多元平行流冷凝器的流程数不宜过多,一般以不超过5流程为宜,且最优化的流程布置方案更可能出现在流程数较少的情况下。

平行流冷凝器在大型货车空调中的应用

空调系统是现代货车的重要组成部分,空调系统性能的优劣关系到驾驶安全。平行流冷凝器作为新一代高效冷凝器,具有体积小、结构紧凑、换热效率高等诸多优点,可提高货车空调性能。本文就平行流冷凝器在大型货车上的应用进行了分析,总结出:在货车上应用平行流冷凝器不仅投资可减少,还可以降低油耗和变暖总当量(TEWI),节能和环保效果较好。

基于体系标准构建的新风空调性能要求及关键部件热力特性研究

当前新风空调系统已在我国大量公共建筑中获得大规模应用,相应技术标准的构建应运而生,然而新风空调标准体系缺乏归纳构建,基于新风空调系列标准的新风空调关键性能要求仍需规范,而高效换热器作为影响新风空调能耗的关键部件之一,需持续探索。因此归纳构建了新风空调设施的标准体系,通过调研和数据采集研究了新风空调设备性能要求,采用经典管内传热关联式以及管内压降关联式对新型高效蒸发流型全域构建蒸发器(EFGE)的热力性能进行理论计算,并与实验结果进行了对比。研究获得了新风空调设施的标准体系的基本构建以及基于标准体系的新风空调设备关键性能和评价指标要求;在截面质量流量250~750kg·m^(-2)·s^(-1)范围下,EFGE的管内传热系数较普通平行流蒸发器(PFE)提高18.1%~32.2%,在低截面质量流量下,EFGE的管内总压降较PFE低,随着截面质量流量增大,EFGE的管内总压降逐渐超越PFE。此外,通过理论模型与实验结果比较,EFGE理论传热系数和压降的最大偏差分别为14.7%和16.4%。

汽车空调多元平行流冷凝器的数值模拟

介绍多元平行流冷凝器的结构类型特点和前人的试验及理论研究成果,利用有限元软件对冷凝器空气侧百叶窗翅片的耦合传热进行数值模拟计算,揭示空气侧百叶窗翅片内部的流场结构,研究迎面风速和翅片间距变化对多元平行流冷凝器传热和流动性能的影响.结果表明,多元平行流冷凝器换热性能随迎面风速的变大先变好,后趋于恒定;在其它结构参数不变的情况下,较小的翅片间距可获得较好的换热性能.同时,在进口制冷剂流量相同的情况下,对3组不同扁管伸入集流管深度H模型进行数值模拟,得到制冷剂在各模型下出口流量情况.

两种不同填料的除湿塔除湿性能研究

本文介绍了盐水溶液除湿空调除湿机理,并对填料塔填料做了简单介绍。在实验中,分别使用350Y型金属孔板波纹,BX-500型塑料丝网波纹两种材料作为填料塔的填料。总结实验,从热湿交换效率的角度,对这2个使用不同填料的除湿塔进行了热力性能比较,总结了2种填料在除湿过程中的表现。并且总结了液气比对除湿塔除湿性能的影响。

全铝钎焊式平行流冷凝器性能对比试验

对6种全铝钎焊式平行流冷凝器进行冷凝换热性能对比试验,与双排9.52mm翅片管换热器进行对比,得到风阻、冷凝能力和综合冷凝能力对比试验曲线。对比结果表明:全铝钎焊式平行流冷凝器具有较高的综合冷凝性能和单位体积换热量,部分规格的平行流冷凝器的单位迎风面积的冷凝能力高于对比用翅片管换热器。

地铁车辆单元式空调机组回热循环分析

基于上海地铁某线单元式空调机组的回热循环对整个性能参数影响的分析,得出回热循环使机组的入口压力增加,出口压力减小,降低了最佳压比,制冷量增加4%,将改善蒸发器和冷凝器的传热,回热循环使压缩机的出入口温度仅增加10℃左右。当入口压力调整时,回热量会降低制冷剂的质量流量和体积流量,最小体积流量处却获得最大制冷量。减小压缩机功率和增加回热量将使冷凝器传热恶化。为避免压缩机进口“带液”,在功率调整时,体积流量不随回热量的变化而变化,质量流量有轻微下降。

汽车空调平行流冷凝器的仿真研究

分析并选取汽车空调平行流冷凝器传热和压降的数值计算模型,基于平行流冷凝器中的过热段、饱和段和过冷段的数模形态,分别进行压降和传热的仿真计算程序编制。该程序基于给定的冷凝热负荷,可计算出过热、饱和、过冷段各段扁管长度和压降值,对某大型客车平行流冷凝器模拟仿真结果显示,冷凝器扁管总长度模拟值与实测值误差为6.2%,说明仿真模型切合实际。该仿真程序可用于类似新型平行流冷凝器的开发研究,以达到提高开发效率、节省研究成本的目的。