基于Flowmaster的平流式冷凝器性能仿真及优化

为分析平流式冷凝器传热性能并对其结构进行优化,使用热力学系统仿真软件Flow-master,基于几何参数的冷凝器模型,对一平流式冷凝器进行仿真,通过与有关试验数据对比验证仿真结果.分析冷凝器各流程性能参数,指出该冷凝器第三个流程对冷凝器性能影响较小.通过改变流程布置并分析其对冷凝器性能的影响,发现该冷凝器尺寸设计过于保守.对减少冷凝器扁管的数量和长度进行一系列仿真分析,得到性能保持不变且结构更加紧凑的冷凝器优化方案.

不同进口压板位置的平行流式冷凝器性能研究

针对二流程平行流式冷凝器,通过计算流体力学(CFD)仿真分析,得出进口压板在不同位置时冷凝器内部阻力以及流量分布均匀性的趋势。通过R134a焓差性能试验台,利用红外热成像仪记录冷凝器表面的温度分布情况,对3种不同进口压板位置的冷凝器进行不同风速下的制冷性能试验。结果表明:当进口压板位于第一流程60%左右位置时,冷凝器换热性能最好,制冷剂阻力最小,流量分布最均匀。当进口压板位于第一流程最底端时,换热性能最差,制冷剂阻力最大。在不同风速下,最差位置与最佳位置相比,最差位置换热性能低3%左右,制冷剂阻力高41%~48%。以上试验数据的对比分析,为指导平行流式冷凝器的详细结构设计提供了参考。

多元平行流冷凝器传热流动性能研究

平行流冷凝器空气侧采用间断型扩展表面的波纹型百叶窗翅片,制冷剂侧采用小水力直径的非圆截面微通道多孔铝制扁管,选用适合于该微尺度强化换热结构的传热和压降关联式,对某规格的平行流冷凝器建立数学模型并在一定工况下进行数值模拟。结果分析表明,制冷剂在非圆截面微通道内的冷凝过程中,表面张力对表面传热系数的强化效果明显;通过改变流程数和各流程管数来改变冷凝过程中的流通截面而达到调整流速的作用,从而可以保持较高的冷凝换热系数和较低的流动压降,与常规换热器相比具有显著的优越性。

蒸发式冷凝器顺流式和逆流式换热性能实验

对蒸发式冷凝器顺流式和逆流式两种不同方式的换热性能进行实验研究。搭建了蒸发式冷凝器换热性能实验台,分别在顺流式和逆流式条件下,对冷凝器喷淋密度和迎面风速对换热性能的影响进行理论和实验研究。结果表明:随着迎面风速的提高,喷淋密度增大,在顺流和逆流条件下,总换热系数均呈现上升的趋势,最后达到一个最大值,逆流式条件下的换热性能高于顺流式;在迎面风速为3.28 m/s,喷淋密度为0.057 kg/(m·s)条件下,顺流式的总传热系数最大为616 W/(m2·K),逆流式总传热系数可达到628 W/(m2·K)。在相同条件下,逆流式的传质系数及能效比EER均优于顺流式。

平行流式冷凝器的热力性能研究

对平行流式冷凝器热力性能进行了理论和试验分析,得出了影响平行流式冷凝器热力性能的因素,并提出了优化平行流式冷凝器热力性能的措施,为平行流式冷凝器的优化设计提供了理论参考。

平行流冷凝器在12m客车空调中的应用研究

设计了平行流冷凝器,对12m客车空调的管片式冷凝器实现整体替代。在标准空调工况进行的焓差法对比性能实验表明:制冷量Q和能效比EER都略有提高,技术指标满足设计要求。替代后,冷凝器的质量减轻30kg、尺寸减少40%,制冷剂R134a的充灌量减少16%,推进了客车空调系统的轻量小型化,成本效益显著。同时,发现平行流式冷凝器制冷剂侧流动阻力相对于管片式明显增大。

汽车空调平行流式冷凝器热力性能计算机辅助分析

利用计算机仿真技术,结合国内外对汽车空调平行流式冷凝器的研究经验,通过建立平行流式冷凝器的换热模型并进行仿真计算,对换热器翅片布置、管路流程安排等改变后对系统热力性能的影响程度作了分析研究,为平行流式冷凝器的优化设计提供了辅助手段与理论参考.

在采用平行流冷凝器的冷藏车中应用新型制冷剂的模拟分析比较

运用分布参数法 ,对目前正广泛使用的环保制冷剂R134a和新型中低温用混合制冷剂R4 0 4A在平行流冷凝器内的换热和流动情况进行了模拟分析和比较 ,结果表明在采用平行流冷凝器的冷藏车运行工况范围内 ,R4 0 4A的传热和流动性能优于R134a ,是一种有广阔应用前景的新型中低温混合制冷工质。

空气侧结构对多元微通道平行流冷凝器传热流动性能的影响

建立了多元微通道平行流冷凝器的稳态分布参数模型,与实验对比验证了模型的正确性。利用所建立的模型,研究了翅片高度、翅片间距、百叶窗开窗间距、百叶窗开窗角度变化对多元微通道平行流冷凝器传热和流动性能的影响。结果表明,随着翅片高度的增大,换热量逐渐增大,空气侧压降逐渐减小;随着翅片间距或者百叶窗开窗间距的增大,换热量和空气侧压降都是逐渐减小;随着百叶窗开窗角度的增大,换热量和空气侧压降都是逐渐增大。

制冷剂侧结构对多元微通道平行流冷凝器传热与流动性能的影响

建立了多元微通道平行流冷凝器的稳态分布参数模型,将模型计算值与其实验结果对比验证了模型的正确性.同时,利用所建立的模型研究了扁管孔数、扁管内孔高宽比、流程布置、各流程间扁管数分配方式等参数对平行流冷凝器传热和流动性能的影响.结果表明:随着扁管孔数的增多,换热量逐渐增大,制冷剂侧压降逐渐减小,空气侧压降逐渐增大;随着扁管内孔高宽比的增大,换热量与制冷剂侧压降逐渐减小,空气侧压降不变;随着流程数的增多,换热量与制冷剂侧压降逐渐增大;当流程数一定时,各流程间扁管数的分配宜从第1流程向后依次递减,其递减速率逐渐减小,且过冷区的扁管数不宜过少.

多元平行流冷凝器传热与流动性能模拟研究

采用分布参数法对平行流冷凝器建立了数学模型,对目前广泛使用的制冷剂R134 a和替代制冷剂R404A以及R410A在平行流冷凝器中的传热和流动性能进行了模拟计算和分析比较.同时,对多元平行流冷凝器7种不同的各流程管数分配方案进行了模拟比较.结果表明:在采用平行流冷凝器的汽车空调工况范围内,R410A和R404A的流动和传热性能均优于传统的R134 a,且R410A比R404A性能更优越,更适宜作为中低温制冷剂用于汽车空调中.具有较好传热和流动性能的管数分配规律是各流程扁管数从前向后依次递减,且递减的速率逐渐加快.由于过冷段对压降的影响较大,扁管数不宜过少.

多元平行流冷凝器的数值模拟研究

采用能量平衡的方法对多元平行流冷凝器建立计算模型,对管内制冷剂和管外空气侧的流动和换热进行了数值分析,模拟结果与实验结果吻合良好进行了比较。研究表明:由于多元平行流冷凝器的变流程结构及制冷剂的相态变化,制冷剂侧传热系数、压降,制冷剂压力和温度及干度沿管长出现多次突变。

新型车用空调平行流蒸发器湿工况性能的研究

对新型车用空调平行流蒸发器湿工况性能进行了试验研究,并与层叠式蒸发器进行了比较。动态浸渍试验结果表明平行流蒸发器凝水排除能力较优;焓差法试验结果表明,在不同的稳定工况下,与层叠式蒸发器相比,平行流蒸发器的制冷能力较强(最高差3.3%),空气侧压降较高,全换热系数大21.3%～29%,除湿率略高。试验结果总体表明,新型平行流蒸发器性能优良,完全可以取代层叠式蒸发器。

客车空调多元平行流冷凝器模型

文章分析了客车空调的运行特点以及对冷凝器的性能要求,介绍了多元平行流冷凝器的技术优势,对平行流冷凝器的流动和换热过程进行了深入分析,建立了一维准稳态数值计算模型,并在BJX10E客车空调上进行了应用设计和空调性能对比实验。结果证明,平行流冷凝器性能较传统的管片式冷凝器有较大提高,是一种可以提高客车空调能效、实现轻量小型化的新型换热器。

多元平行流冷凝器流程布置的模拟研究与分析

根据多元平行流冷凝器的特点,采用分布参数法对其建立了稳态数学模型。对不同流程数的多元平行流冷凝器的传热和流动性能进行了模拟计算和分析比较,发现了增加流程数对换热量和制冷剂侧压降影响的规律;得出了为保证冷凝器合适的压降,不宜使整体流程数过多的结论。同时,对多元平行流冷凝器的多种各流程扁管排数分配方式进行了模拟比较。结果表明:各种各流程扁管排数分配方式对冷凝器的换热量影响相对较小,主要影响制冷剂侧压降的变化;两相段应该作为冷凝器芯体的主体部分,以保证整个冷凝器有较高的换热性能;由于过冷段扁管排数对制冷剂侧压降影响较大,不宜过少。

家用空调器中平行流冷凝器翅片参数对空气侧传热流动性能的影响

为了推广平行流冷凝器在家用空调器中的应用,根据经验传热及压降关联式,采用数值模拟的方法,研究家用空调器中平行流冷凝器翅片参数对其空气侧传热流动性能的影响规律。结果表明:适当减小平行流冷凝器的翅片高度和翅片间距,可提高其换热系数、增加压降,保证其换热性能变化较小。

汽车空调平行流式冷凝器空气侧性能研究

建立了平行流冷凝器的数学模型,根据所建模型得到的计算结果和试验结果对比,其误差范围在5%内。并针对迎面风速对冷凝器性能影响进行了分析,为平行流式冷凝器性能优化设计提供了重要的参考。

进风条件对平行流冷凝器性能的影响

以平行流冷凝器为研究对象,采用考虑制冷剂侧流量分配的数学模型,研究了几种实际进风条件对冷凝器性能及制冷剂侧流量分配特性的影响,这些进风条件包括:前端遮挡、前置设置散热器和单双冷却风扇单双配备共三类.研究发现:在50%遮挡率下,中间遮挡方式对冷凝器的性能衰减最多,换热量减少了47.9%,压降增加了335.5%;不同遮挡方式对制冷剂侧流量分配有不同的影响,格栅遮挡造成的制冷剂侧流量分配不均匀程度最大.前置散热器造成的局部进风速度降低与温度升高可导致冷凝器换热量减少24.1%,压降增加80%,前置散热器只对第二流程的制冷剂侧流量分配不均匀程度有明显的影响.总风量不变时,单、双风扇情况下的进风不均匀对整体换热与压降的影响不明显,但是各个流程制冷剂侧流量分配不均匀程度都有明显增加.

汽车空调平流式冷凝器性能仿真分析

为分析汽车空调平流式冷凝器的换热、流动性能,假设制冷剂沿管长方向做一维流动,空气侧流动视为零维流动,忽略制冷剂加速压降,对制冷剂两相区采用均相模型.使用AMESim建立平流式冷凝器仿真模型,并通过与试验对比验证模型的准确性.改变冷凝器结构参数,分析对冷凝器的性能影响,发现合理的制冷剂回路流程布置可以改善平流式冷凝器性能;增加流程数可以增加换热量,但是压降也会增大;制冷剂侧总横截面积相等时,微通道数目增加,换热量增加;空气速度较小时,减小翅片间距可以增加换热量.

平行流冷凝器空气侧传热性能探讨

根据Devonport关联式,利用数值模拟的方法,针对某平行流冷凝器,分析了迎面风速变化时空气侧主要结构参数(翅片间距、翅片高度、百叶窗间距和角度)对空气侧传热系数及压降的影响规律。为平行流冷凝器空气侧的结构优化提供了理论研究。