表冷器热工计算新方法水侧热交换效率法指南

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1、万方数据·j22·技术交流暖通空调HV&AC2005年第35卷第7期表冷器热工计算新方法水侧热交换效率法清华同方人工环境有限公司乐有奋☆王清平摘要传统的表冷器热工计算方法如干球温度效率法和湿球温度效率法，一般以复杂的空气侧热湿交换为研究重点，在计算中作一些并不十分严密的简化处理，会降低计算的精度，并在推导和使用中存在缺陷与不足；提出一种水侧热交换效率法，该方法将有显热交换的水侧作为研究重点，物理意义明确，数学推导严格，实验验证计算精度很好。关键词表冷器热工计算水侧热交换效率新算法NeWthermodynamiCCaICUIatiOnm科hodforSUrfaCeair

2、COOIe佟：heat—exChangeeffiCienCyOfwaterSidemethOd8yYueY。ufen★0ndW。ngQ

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4、ngAbstractTraditionalthermodVnamiccalculationmethods，suchasdrVbulbtemperatureefficiencVmethodandwetbulbtemperatureefficiencVmethod，arebasedonthestudVofheatandmasstransferatairside．Thecalculationaccuracvisnothi霉血beca

5、useofsimplifiedcalculationwav．Thereareson忙defectsandshortagesduringdeducingandusing．PUtsforwardanewmethod，heat-exchangeefficiencyofwatersidemethod，whichisbasedonsensibleheatexchangeatwatersidewithdefinitephysicalmeaningandstrictmathematicaldeducing．ExperiIIlentalresultshowsthatthenewmet

6、hodhasbettercalculationaccuracy．Keywordssurfaceaircooler，thermodynamiccalculation，heat—exchangeefficiencyofwaterside，newcalculationmethod★TsinghuaTongfangArt⋯ciaIEnvironmentC0．，Lld．，Beijlng，China0引言表面式空气冷却器(以下简称表冷器)是空调机组的核心部件，其热工计算是空调领域的经典问题，目前广泛使用的最具代表性的计算方法有干球温度效率法和湿球温度效率法，此外一些学者还提出了图

7、解法、焓效率法、线性方程组求解法、当量温差法、传热单元数法等。现有计算方法的共同特点是将空气侧换热作为研究的重点，但空气侧换热既有显热又有潜热交换，情况相当复杂，为了确定空气处理终状态，往往需要作一些不十分严格的简化处理和假设，计算误差由此产生，所以在表冷器实际计算中一直存在精度不够高的问题。国内外对表冷器计算方法的研究从来没有间断，并不断有新的理论或方法出现(例如同济大学王晋生的表冷器理论研究就引起了较为广泛的关注)。1干球温度效率法的缺陷以目前广泛使用的干球温度效率法为例，在计算时通过接触因数来确定空气处理终状态，但实际上接触因数在推导和实际使用过程中并不是非常严

8、密，主要存在着以下三方面的问题与缺陷，这三方面的问题在传统计算方法中也是具有代表性的。a)湿空气流经表冷器表面时常同时进行热交☆乐有奋，男，1979年10月生，大学，学士，助理工程师100083北京市海淀区王庄路1号清华同方科技广场B座21层(010)89095588—425Bmail：yyfac@sina．com收稿日期：2003—12—29一次修回：2004一02一19二次修回：2004一02—24万方数据暖通空调HV&AC2005年第35卷第7期技术交流·】23·换和湿交换，即冷却和析湿过程。在路易斯(Lewis)关系式成立的前提下，推动总热交换的动力是焓差，即

9、dQ一仃(^一^。)dF，这就是麦凯尔(Merkel)方程。其中dQ为微元换热量；仃为湿交换系数；^，^s分别为进行热湿交换双方的焓；dF为微元换热面积。根据契尔顿一柯尔本热质交换律a居一c。LP2门，仅当路易斯数(LP)等于1，即努塞尔数(N“)与舍伍德数(S五)相等时，路易斯关系式才成立。在空调常用温度范围内，路易斯数在o．8～o．9之间，所以这里的热质交换并不严格遵循路易斯关系式L1J。对于粗略计算，可以认为Le≈l，从而用空气与表冷器湿表面的焓差来进行近似推导和计算；对于高精度的热工计算，这样近似处理就会产生计算误差。文献[1]通过算例说明了