多元平行流冷凝器传热与流动特性仿真

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1、中南大学硕士学位论文多元平行流冷凝器传热与流动特性仿真姓名：潘雯申请学位级别：硕士专业：制冷及低温工程指导教师：曹小林20100501中南人学硕+学位论文摘要摘要多元平行流冷凝器是由管带式冷凝器发展演变而来，作为一种紧凑式换热器，主要由波纹型百叶窗翅片和多孔扁管构成，具有体积小、重量轻、流动阻力小、换热效率高等优点。多元平行流冷凝器通过在汽车空调中的大批量使用，技术已经非常成熟，将其推广在家用空调器中的应用具有十分重要的意义。本文采用数值模拟的方法对多元平行流冷凝器性能进行研究，在家用空调运行工况下对其结构进行优化。首先主要采用能量平衡的方法对多元平行

2、流冷凝器建立了计算模型，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。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、压力等沿管长出现多次突变，并将数值模拟结果与实验结果进行了比较，进一步说明所选取模型的可靠性。其次对多元平行流冷凝器进行优化，主要分析了迎面风速、空气侧百叶窗翅片主要结构参数对多元平行流冷凝器空气侧流动和换热的影响并将其优化。同时，分析了细微通道孔数、流程管数分配对多元平行流冷凝器的影响。研究表明：优化后的冷凝器性能明显高于优化前的冷凝器；随着扁管孔数的增加，冷凝器传热系数降低，制冷剂侧的压降同时也

3、降低；合理的管数分配能最大限度的增长两相段所占的比例，即增大了有效传热面积，提高冷凝器的换热性能。关键词：家用空调，平行流冷凝器，百叶窗翅片，扁管ABSTRACTTheparallelflowheatexchangerisamulti．portextrudedtubeexchangerbasedonband-tubeheatexchanger．ItiSconsistofhighperformancefoldedlouveredandfinsflatmicrochanneltubesandisfeaturedwithsmallsize，lowweight

4、，smallflowresistanceandhighthermalefficiency．Nowadays，ithasbeensuccessfullyusedinautomotiveairconditioningandtechniquesareverymature；thereiswidespreadinterestinexpandingitsapplicablerangetohomeair-conditioning．Atfirst，amodelwasdevelopedfortheparallelflowtypecondenserwiththeenerg

5、ybalancemethod．Fluidflowandheattransferprocessesinbothrefrigerantandairsideswereanalyzedwiththelatestphysicalpropertiesdatabaseandthecorrespondingcorrelations．Thestudyshowedthattherefrigerantheattransfercoefficientandthepressuredropalongthepassagevarysignificantlybecauseofthestr

6、ucturalprocesschangeofcondenserandtherefrigerantphase—change．Theresultsofexperimentalandnumericalsimulationarecompared，andtheyhavegoodconsistency．Finally,itisanalyzedthattheeffectandoptimizationofspeedandfinparametersontheair-sideheattransferandpressuredroptogetanewparallelflowc

7、ondenser．Andtheeffectofmicro．channels’holecountanddifferentkindsofflowtubenumberarrangementonmulti-unitparallel-flowcondenserarestudied．Astheincreaseofmicro．challllels，holecount，bothofthecondenser’Sheattransfercoemcientandthepressuredroparedecline．Thereasonabletubenumbersmayincr

8、easetheratioofthetwo—phaseregion，thataugmentthe