喷淋蒸发板式冷凝器传热理论分析及实验研究

对喷淋蒸发板式冷凝器的传热性能进行理论分析与实验研究,建立其特性实验系统和模型,着重研究蒸发式冷凝器板外水和空气侧的传热性能,并得出适合喷淋蒸发板式冷凝器的计算关联式,以指导该冷凝器的设计计算和热阻分析.研究表明,湿球温度、板片间距、喷水量和风量均是影响喷淋蒸发板式冷凝器传热性能的主要因素.     

ZKAR-36工程车空调性能改进研究

ZKAR-36工程车空调的制冷量严重不足,运行过程中频繁出现结霜和停机故障.调研与实验分析发现主要原因在于:蒸发风量过小和蒸发器换热面积不足,以致运行过程中蒸发温度向下滑移,形成结霜,从而产生恶性循环.文章采取的主要改进措施有:提高蒸发风机压头,改善风机动力性能,大幅提高蒸发风量;选用层叠式蒸发器替换原样机使用的管带式蒸发器,有效提高蒸发器的换热能力;增大平行流冷凝器换热面积并优化其流程设计.性能实验结果表明,改进后的空调系统性能明显优于原系统,标准工况下制冷量提高64％,能效比提高95％;经装车运行试验考核,改进产品满足工程机械的应用需求.     

蒸发式冷凝的应用分析

通过分析对比制冷工艺中几种冷凝方式,指出发展蒸发式冷凝技术对制冷系统节能的重要意义.同时通过分析蒸发式冷凝的换热机理,从试验和实践的基础上提出影响蒸发式冷凝器性能的几个重要因素.     

蒸发式冷凝器空调系统的性能及应用

对基于蒸发式冷凝器的空调系统进行了性能测试,发现即使在相对湿度较大的运行环境下,空调系统的性能系数(COP)仍可达3.5左右;空气湿球温度对蒸发式冷凝器的排热性能影响明显,在测试范围内,当其它控制参数不变时,湿球温度每上升1℃,排热量下降5%左右.对蒸发式冷凝器及空调系统进行了变工况条件下的性能测试,结果表明随着冷负荷的降低,系统COP和冷凝器能效比均有所下降,但采用变风量的运行控制策略,系统性能系数可提高5%以上.通过与空冷式空调系统的比较分析,表明即使在夏热冬暖地区,基于蒸发式冷凝器的空调系统仍具有较好的应用前景.     

蒸发式冷凝器的换热模型与解析解

根据热力学和传热学理论,建立了带有预冷盘管的蒸发式冷凝器传递过程的微分方程组,得到了冷凝盘管外冷却水温度和冷却空气焓值沿冷凝器高度方向分布的解析表达式,结果不仅可以用于常规蒸发式冷凝器的设计,而且还为蒸发式冷凝器的仿真和优化提供了理论基础.最后分析了氨用蒸发式冷凝器的工程实例,用来验证模型的可行性和合理性.     

立式三分螺旋折流板冷凝器的数值计算

利用立式三分螺旋折流板冷凝器之倾斜折流板的疏液强化凝结传热是一种创新的改进.以数值模拟的方式,研究立式三分螺旋折流板冷凝器模型中倾斜折流板的疏液和螺旋通道内的流动汽液分离对凝结换热强化的影响.模拟结果表明,凝结换热效果随折流板倾斜角度减小而强化,且在含不凝性气体时,倾斜角为15°,25°和35°的3种三分螺旋折流板冷凝器方案和弓形折流板换热器方案比无折流板光管束Nusselt凝结模型方案的平均凝结换热系数分别高出89.7%,75.7%,58.2%和33.1%.     

考虑污垢时内螺纹管冷凝器的经济性分析

为研究各种换热设备因污垢热阻的存在而造成大量能源浪费的实际运行过程．在考虑污垢的情况下,综合换热管的阻力特性,对比分析了分别选用内螺纹管和内壁光滑管的冷凝器的经济性,探讨其是否能够提高冷凝器的换热性能从而降低系统能耗．结果表明,选用内螺纹管不一定能够提高冷凝器运行的经济性,冷凝器存在临界流速和临界时间．文中结果为冷凝器的设计和经济运行提供了理论依据和指导．     

三分螺旋折流板的疏液结构对立式冷凝器性能的影响

为了改进立式冷凝器的性能,对强化凝结传热性能的三分螺旋折流板疏液结构形式进行了试验研究.试验立式冷凝器采用公用壳体可置换芯体结构,比较分析了6件三分螺旋折流板芯体和1件弓形折流板芯体的壳侧凝结换热性能.结果表明:三分螺旋折流板立式冷凝器的壳侧换热系数是弓形折流板方案壳侧换热系数的1.48~2.65倍,其中最佳的双头变角度带挡液堰方案的壳侧换热系数比弓形折流板壳侧换热系数平均提高了144.4%;单头变角度方案壳侧换热系数比单头定角度方案壳侧换热系数平均提高25.47%;双头变角度方案壳侧换热系数比单头变角度方案壳侧换热系数平均提高15.74%;带挡液堰方案壳侧换热系数比不带挡液堰方案壳侧换热系数平均提高6.37%.     

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。     

基于新型换热评价指标的管壳式换热器折流板结构优化

为了全面准确评价换热器换热效果,并保证换热器的安全稳定运行,采用了新型换热评价指标η,即对流传热系数与压降的三分之一次幂的比值,着重考虑压降影响,对换热器折流板进行CFD结构优化数值模拟.首先确定最佳折流板间距,然后确定最佳折流板缺口高度.计算结果表明,随着折流板间距和缺口高度的增大,流体的流速减小,压降减小,对流传热系数减小,但换热评价指标都是先增大后减小.换热器的换热效果不仅取决于对流传热系数,而且与压降大小密切相关.对于文中长度1 632 mm的管壳式换热器,折流板间距为300 mm,缺口高度为0.375D时,换热效果最佳,这与某炼油厂常减压蒸馏装置实际运行换热器折流板结构相符合.     

蒸发式过冷水制流态冰方法

提出了一种改进型的过冷水制流态冰的方法(蒸发式过冷水制流态冰):水在低含湿量的空气中喷淋并蒸发降温到过冷状态;利用溶液除湿循环与制冷循环联合运行来保持蒸发过冷时空气的适宜温度与湿度;制冷循环的冷凝放热被回收利用于驱动溶液除湿循环.该法不仅避免了传统过冷水制流态冰的管内冻结堵塞的问题,而且可通过对内部废热的运用降低对电能的依赖从而提高了运行效率.在系统的各部分进行建模的基础上进行了热力学性能分析,结果表明,在一定的工况下,与传统过冷水制流态冰的方法相比,该方法的制冰性能系数更高,最多可提高98%.     

空调全铝新型换热器结构优化与性能研究

对新型家用空调换热器的物理模型单元进行合理的简化处理后,利用Fluent软件对换热器波纹翅片进行了优化设计,得出优化后换热器波纹翅片的结构尺寸,为实际设计和研究提供了理论依据.按照结构优化结果生产换热器试验样件,利用空气焓值法对使用新型换热器和翅片管式换热器的家用空调机进行了对比实验,实验结果表明:采用传热面积和体积都较小的新型换热器后空调的制冷量有所增大,总耗功率却基本不变,空调的效能比提高5%,是目前家用空调翅片管式换热器的理想替代品.     

新型平板式CPL系统的设计与实验

设计并研制了一种新型平板式CPL系统.在所设计的新型平板式CPL系统中,蒸发器和冷凝器均采用带有毛细芯的平板式结构.蒸发器的设计借鉴了LHP蒸发器的设计,在回流液体人口侧设计了由纵横十字槽道构成的液体补偿腔,以提高系统的稳定性以及高热流密度工作特性;冷凝器采用新型的三通道平板式结构,以改善系统的启动特性和稳定性.在系统的构成方面,贮液器通过两条通道和系统回路进行流体交换;贮液器和冷凝器相连;贮液器和回流液体管道相连.针对所设计的新型平板式CPL系统建立了试验系统,进行了启动和变工况等运行特性试验.实验证明:该系统在高、低热负荷下都具有可靠、简便的启动特性,稳定的变工况运行性能.     

多元微通道平行流冷凝器理论模型与实验研究

针对多元微通道平行流冷凝器,运用分布参数法建立稳态理论模型.根据变工况实验拟合空气侧摩擦因子计算公式.分析了迎面风速、进风温度及制冷剂流量对冷凝器换热性能和压降的影响.结果表明,模型计算结果与实验数据变化趋势一致,最大误差为9.759%.证明了模型的正确性及有效性,可为多元微通道平行流换热器的结构优化及性能分析提供参考.     

燕尾形轴向槽道热管的蒸发冷凝传热特性

建立了燕尾形轴向槽道热管蒸发和冷凝薄液膜传热特性理论模型,并对模型进行了数值求解.对蒸发薄液膜区液膜厚度、接触面温度和热流密度分布进行了分析,给出了汽液接触面蒸发/冷凝传热系数沿轴向的变化.研究表明:在蒸发薄液膜区域,薄液膜厚度沿槽壁方向呈线性增加;汽液接触面的温度在起点几乎和壁面温度相同,随着薄液膜厚度的增加而迅速降低;在薄液膜的起始段,热流密度快速达到最大值,随即迅速减小.蒸发段的蒸发传热系数大于冷凝段的冷凝传热系数,蒸发/冷凝传热系数在整个绝热段并不都为零.同时,通过实验验证了模型的正确性.     

锌精馏铅塔冷凝器换热数学模型研究

针对冶炼厂锌精馏过程中铅塔冷凝器实际冷凝能力明显比其设计容积热负荷低，但却不能避免冲顶事故的发生．目前仅通过坼除冷凝器顶部防爆装置以提高散热强度的现状，根据二系统1#铅塔冷凝器不同散热方式；通过对器壁散热状态的测试，并利用能量守恒原理，建立了冷却过程的换热数学模型；该模型充分考虑了各种散热方式的换热能力，较为全面地反映了冷凝器目前的换热状况，为冷凝器强化传热和结构优化，提高冷凝器的有效容积热负荷具有一定的现实意义。     

利用高温热泵的区域供热热扩容技术实验与分析

通过实验研究,与其他制冷剂相比,北洋3号制冷剂在较高蒸发温度下具有最佳的热工性能．应用多元回归分析方法,建立高温热泵实验的性能系数（COP）数学模型,得出冷凝器和蒸发器进出口水温、机组制热量和高温热泵COP值的函数表达式,为高温热泵的研发,特别是工质的筛选研究工作提供了更为精确可靠的参考依据．将高温热泵技术应用于城市区域供热系统,实现城镇供热系统的热扩容．这种技术的特点是供回水温差大、供热系统热容量高、管网初投资低,且循环水泵能耗少,对城市的热负荷变化适应能力强．     

支路数对热泵空调中冷凝和蒸发两用换热器性能的影响

在空气的进口状态和流量、换热器的几何结构尺寸、管路排布方式等相同时，研究了支路数对蒸发和冷凝两用换热器流动与传热性能的影响规律．结果表明：随支路数增多，空气与制冷剂间的传热温差会增大，但总传热系数却会变小；室内换热器作蒸发器时，换热量先升后降，最小值比最大值小23．2％，存在使换热量最大的最佳支路数，在支路数小于或大于最佳支路数时，换热量的主导因素分别为传热温差与总传热系数；室内换热器作冷凝器时，换热量随支路数增多单调递减，最小值比最大值小40．55％，总传热系数始终是制约换热量的主导因素．因此，为协调并同时提高制冷、制热循环的效率，需要优化热泵系统中换热器的支路数．     

逆流多效蒸发淡碱浓缩工艺节能技术研究

建立了带有冷凝水闪蒸和溶液闪蒸等节能措施的逆流多效蒸发淡碱浓缩系统优化设计的数学模型.以系统的年总费用最小为优化目标,以生蒸汽温度、冷凝器中二次蒸汽温度及各效有效传热温度差为决策变量,提出一种新算法———遗传算法结合拉格朗日乘子法、矩阵法、迭代法求最优解.算例表明:采用冷凝水闪蒸和溶液闪蒸是有效的节能技术,生蒸汽温度、冷凝器中二次蒸汽温度对优化结果影响显著,优化设计比常规设计可节省年总费用20.1%左右.新算法对初值要求不高,能快速稳定地收敛于全局最优.     

空调冷凝器的数值模拟及分析

以R22为制冷工质,根据质量守恒、动量守恒和能量守恒等热力学基本定理建立了空调冷凝器的稳态分布参数模型.在空调系统设计工况下,对冷凝器过热气体区、气液两相区和过冷液体区分别进行了模拟计算.根据计算结果分析了冷凝器的流动和传热特性,结果表明气液两相区对冷凝器流动和传热的影响较大.与冷凝器的实际尺寸对比表明,模拟计算的结果是合理的.