变频空调中翅片管蒸发器换热与压降特性的试验研究

论文摘要

当前，变频技术普遍应用，强化传热技术为提高空调能效比的主要技术手段。以此为背景，本文采用风洞测试技术，对某空调用波纹及百叶窗翅片管蒸发器进行了实验研究。分析了变频空调系统中影响蒸发器换热及压降的因素，为提高蒸发器性能提供了一定的理论依据。本实验所采用的测试系统，经过误差分析，空气侧换热因子的误差限为±10.3%～±7.1%，摩擦因子的误差限为±4.2%～±1.6%。以Threlkeld基于湿翅片的焓差模型为基础，对试验数据进行处理后，得出以下结论：压缩机频率增加，蒸发器管内沸腾换热系数和制冷剂压降也随之上升，同一风速、同一压缩机频率下，波纹翅片管蒸发器的换热系数和制冷剂压降都高于百叶窗翅片管蒸发器；两种翅片表面的凝结水量均随着压缩机频率的增加而上升，对波纹翅片，在压缩机频率为30Hz时，凝结水量随着风速的增加而减少，超过30Hz后，则随着风速的增加而增加，而百叶窗翅片则在压缩机频率超过40Hz后，凝结水生成量才与迎面风速正相关；随着压缩机频率增加，两种翅片空气侧的摩擦因子都降低，百叶窗翅片的摩擦因子约为波纹翅片的2倍，摩擦因子的实验值与关联式计算值吻合很好，空气侧的换热因子均与压缩机频率成负相关，波纹翅片的换热因子随雷诺数的增加明显下降，百叶窗翅片的换热因子则相对平缓，实验值与预测值存在较大误差；对于多流路蒸发器，制冷剂节流后产生的闪蒸气会导致各分流管入口处制冷剂的干度不一致，引起各支路换热不均。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号表
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 平直翅片管换热器研究现状
• 1.2.2 波纹翅片管换热器研究现状
• 1.2.3 开缝翅片管换热器研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 翅片管蒸发器性能测试系统
• 2.1 实验对象
• 2.2 实验装置
• 2.2.1 空气侧回路
• 2.2.2 制冷剂回路
• 2.2.3 数据采集系统
• 2.2.4 实验工况
• 2.3 实验装置误差分析
• 2.3.1 蒸发器换热量误差分析
• 2.3.1.1 空气侧换热量误差分析
• 2.3.1.2 制冷剂侧换热量误差分析
• 2.3.1.3 蒸发器换热量误差分析
• 2.3.2 换热系数误差分析
• 2.3.2.1 制冷剂侧换热系数误差分析
• 2.3.2.2 空气侧换热系数误差分析
• 2.3.2.3 空气侧换热因子误差分析
• 2.3.3 空气侧摩擦因子误差分析
• 2.3.4 误差分析汇总
• 2.4 本章小结
• 第三章 实验数据处理方法
• 3.1 Threlkeld 模型的适用性
• 3.2 数据处理模型
• 3.2.1 制冷剂侧换热系数计算
• 3.2.2 空气侧换热因子计算
• 3.2.3 空气侧摩擦因子计算
• 3.3 本章小结
• 第四章 翅片管蒸发器换热与压降特性分析
• 4.1 波纹翅片管蒸发器换热与压降特性分析
• 4.1.1 制冷剂侧换热与压降特性分析
• 4.1.2 空气侧换热与压降特性分析
• 4.2 百叶窗翅片管蒸发器换热与压降特性分析
• 4.2.1 制冷剂侧换热与压降特性分析
• 4.2.2 空气侧换热与压降特性分析
• 4.3 两种翅片空气侧换热与压降特性对比
• 4.4 制冷剂分液不均匀对蒸发器性能的影响
• 4.4.1 分液不均对蒸发器换热的影响
• 4.4.2 导致分液不均的原因探讨
• 4.4.3 降低分液不均匀的措施
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 答辩委员会对论文的评定意见