空调器换热器流路的仿真分析及应用

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1、万方数据Technology技术空调器换热器流路的仿真分析及应用熊硕王铭坤(珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070)摘要：随着能效要求的提高，空调器使用的两器越来越大。流路设计越来越复杂。高效、快速、省时省力的完成流路设计，同时最大限度的发挥换热器的效率是我们研究的重点，由此换热器的仿真软件应运而生。本文介绍了GREATLAB仿真软件的控制方程及设计所做的假设，并通过实际的案例分析对仿真软件在实际应用的意义及可行性进行了说明。关键词：换热器；仿真；控制方程；流路；风场；换热Simulationanalysisandapplic

2、ationofairconditionerheatexchangerflowpathXIONGShuoWANGMingkun(GreeElectricAPpliances，Inc．ofZhuhai519070)Abstract：Withtherequirementsofenergyefficiencyimprovement，twoismoreandmoreuseofairconditioners，flowpathdesignismoreandmorecomplex．Efficient，fast，time—savingandlabor

3、-savingtocompletethedesignoftheflowchannel，andmaximizetheefficiencyoftheheatexchangeristhefocusofourstudy．thesimulationsoftwareofheatexchangeremergeasthetimesrequire．ThispaperintroducesthedesignofcontrolequationanddothesimulationsoftwareGREATLABhypothesis，andthesimulat

4、ionsoftwareinthesignificanceandthefeasibilityofpracticalapplicationareillustratedbymeansofcaseanalysis．Keywords：Heatexchanger；Simulation；Thecontr01equation；Theflowpath；Windfield；Theheatexchangerl引言换热器是空调器主要的四大部件之一，是影响到空调器制冷效果和能效高低的关键因素。长期以来，如何提高换热器的换热性能是各空调厂家研究的重点。目前在空

5、调器设计的过程中换热器的流路设计几乎全部依赖于实验测试，既费84家电科技时费力，又增加开发成本，开发周期也往往比较长，特别是对流路比较复杂的换热器此问题更为突出。本文利用GREATLAB带IJ冷仿真软件对换热器的不同流路进行仿真分析，并对不同方案的制冷量的仿真结果进行对比，最终根据仿真结果选定换热器的最佳流路进行实验验证。达到了调整流路来提高额定制冷量的目的，同时验证了空调换热器流路仿真结果的准确性。2换热器流路系统GREATLAB仿真的控制方程GREATLAB带IJ冷仿真软件模拟空调器稳定万方数据运行的状态，并对系统中各部分制冷剂

6、的工作参数进行耦合，并按照顺序把各个部件的进出口参数联系起来，模拟整个系统的运行情况。为了准确计算各部件之间的耦合关系，制冷系统的仿真必须遵循以下守恒率⋯的控制方程组：2．1质量方程(连续性方程)根据质量守恒定律：流体在恒定流时两断面间流动空间内流体质量不变。守恒方程式为：鲁以(p审)邢-对于制冷系统，系统内的制冷剂灌注量是一定的，而且制冷系统是封闭的。由上面质量守恒方程可以得出：制冷系统内制冷剂在任一时刻的总质量是一定的，且恒等于灌注量。即任何时刻符合下面方程：系统制冷值的灌注量=各部件内制冷剂质量之和另外，由质量守恒定律也可以得

7、出：在制冷工况下空调器稳定运行时，制冷系统各部件内的制冷剂质量也处于动态平衡之中。2．2能量守恒空调器系统的运行过程符合热力学第一定律即能量守恒定律。当系统稳定运行时，蒸发器吸收的热量，压缩机、电机的输入功率等这些从外界吸收的能量应该等于系统传递给外界环境的能量(如：冷凝器放热、管道散热等)。2．3动量方程由于空调器的制冷系统是封闭系统，那么根据动量方程：空调器内部制冷剂的压力应该是封闭的、连续的。由此可以得出如下结论：(1)前一部件的出口压力=后一部件的入口压力：(2)压缩机把冷媒进行压缩后引起的压力增加等于节流部件产生的压降和换

8、热器产生的压降以及管路等部件产生的压降之和。2．4计算所做的假设由于制冷剂在换热器中的流动状态较为复杂，与周围环境的换热情况也较难模拟，所以为了计算速度能够满足开发要求及模型推导的方便，在仿真分析时对换热器的计算作如下假设：(1)冷凝