试析新型新风换热器的设计及传热特性研究

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1、天津大学硕士学位论文新型新风换热器的设计及传热特性研究姓名：郭国春申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王一平20061201中文摘要空调系统是建筑能耗的主要部分。随着空调系统的普遍使用，建筑能耗居高不下。长期生活在空调房间易出现病态建筑综合症(sBs)。通风换热技术不仅能改善房间环境，消除病态建筑综合症，而且对降低建筑能耗具有重要意义。目前市场出现的某些节能通风换热设备，如转轮式换热器、热管换热器、中间热媒式换热器、板翅式换热器等，存在交叉污染、成本高、效率低、运行费用高、维护难、操作条件苛刻、体积重量大等问题。针对这些问题，研

2、制新型新风换热器需提上日程。本文首先根据家居环境要求和70％的换热效率为设计工况，在空调环境下，选取价格低廉的换热材质设计新型新风换热器。然后固定换热板的长、宽和芯体总高度，改变换热板厚和板间距，设计其它尺寸换热器，计算它们的换热效率。本文利用实验和模拟的手段对换热器的传热特性进行了研究。在换热器内部布置测温点，考察换热器板间温度分布情况。改变板厚、板间距、新排风进口温差、风量和换热材质，研究它们与换热效率、传热总量和总换热系数的关系，并将实验结果，设计结果与模拟结果分别进行了比较。结果表明换热器板间等温线按照近似平行于对角线分布。随

3、着板厚的增大，换热效率和传热总量减小。在间距大于2mm和风量不变的条件下，效率和传热总量随着板间距的增大而减小，换热器的总换热系数随着板间距的增大而增大，且板间距超过2mm后会导致换热器换热效果不理想。换热效率随着风量的增加而减小，但是风量对换热器效率的影响不大。随着新排风进出口温差的算术平均值的增大，效率也随着降低，但是降低的幅度不大。新排风进口温差对换热总量的影响较大，随着新排风进口温差的增大显著增大，但对总换热系数影响不大。经过实验和模拟研究表明，实验结果、模拟结果和设计结果比较吻合。换热器的传热特性研究为换热器进一步优化指明方

4、向，提供实验基础。本文采用非金属材质换热，成本低廉、质量轻；实现板间测温，得到板间温度分布；新风换热器结构简单和维护方便。如果能够进一步开发研制新型换热型材，回收潜热，强化传热，那么未来的市场一定更加广阔。关键词：建筑节能通风新风换热器ABSTRACTAir-conditionsystemisthechiefpartofbuildingenergyconsumption．WiththeuniversalemploymentofAir-conditionsystem，thebuildingenergyconsumptionis仃emen

5、dous．ItiseasytosufferfromSBSwhenwefrequentlyliveinair-conditionhollSe．、恸ltilationheattransfertechnologycallnotonlyimprovehouseenvironmentandeliIninateSBS，butalsoreducebuildingenergyconsumption·Thecomlnoilenergysavingandventilationequipments，suchasrotaryheatexchanger，hea

6、tpipe，heatexchangerwiththermalmedium，platefmheatexchangeretc．TheseareCROSScontarnination，highcost，lowefficiency，highrunningcost，difficultmaintenance，sgvereoperatingcondition，bigandheavyinpresentmarket．Inordertosolvetheseproblems．anewtypefreshairheatexchangershouldbedeve

7、lopedandmanufactured·Atfirst，wedesignnewtypefleshairexchangerwithcheapmaterialofheatexchanginginair-conditioncircumstance，baseduponfamilylivingenvironmentalrequirementandheatefficiencyof70percent．Thenfixthelengthandheightofheatexchanger,changethethicknessofheatexchangep

8、lateandspacebetweenplates，designotherheatexchangersandcalculatetheirefficiency．Toresearchheattransferperforman