多区域开窗翅片平行流冷凝器热力性能试验研究

论文摘要

全铝平行流百叶窗翅片换热器以其高效性和紧凑性已经在制冷空调、汽车及航空航天、动力机械等方面获得广泛的应用,如汽车空调蒸发器和冷凝器、汽车增压发动机和水箱散热器等均采用百叶窗翅片结构。开发一种新型的百叶窗翅片并对其进行试验研究对全铝平行流百叶窗翅片换热器具有非常现实的意义。应用测试技术先进的试验台对换热器进行各项性能测试,获得精确全面的换热器各项性能参数,分析获得参数对其的影响,是当今换热器研究领域的主流。本文首先介绍了换热器以及汽车空调上应用的两器的结构和性能特点,全铝平行流换热器（在汽车空调上应用）的研究现状和发展前景。对现今在各个领域大范围使用的百叶窗冷凝器的换热过程进行了理论分析,描述了SATAKE公司设计制造的汽车空调综合性能试验台的工作原理,并在这个测试台上对装有多种多区域开窗翅片及普通翅片的冷凝器进行了对比测试,分析了测试数据的特点,总结了数据的变化规律,采用结构性能参数（j/f）1/3及换热系数-泵功法比较了7种翅片的热力性能,得到了翅片侧的f～Re、j～Re等的关系曲线及试验关联式,对比结果表明在相同的试验条件下,多区域开窗的平行流冷凝器的换热效果比普通百叶窗翅片平行流冷凝器的换热性能平均提高7.3%,空气侧的流动阻力平均增大2.4%。本文作者最后对所做的课题工作进行了总结,提出了课题的展望,诚恳的指出有待进一步完善之处,同时提出了比较有效的弥补和改进所做课题研究的途径。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 目次
• 主要符号表
• 1 绪论
• 1.1 换热界的分类
• 1.2 汽车冷却系统换热器概述
• 1.2.1 水散热器概述
• 1.3 汽车空调制冷系统换热器概述
• 1.4 全铝平行流百叶窗换热器的研究现状及发展方向
• 1.4.1 百叶窗翅片性能的评价方法
• 1.4.2 试验研究及相关成果
• 1.4.3 数值模拟及相关成果
• 1.4.4 存在问题及发展方向
• 1.5 本课题研究内容
• 1.6 本章小结
• 2 全铝平行流百叶窗换热器传热过程的理论分析
• 2.1 百叶窗翅片换热器计算传热学理论
• 2.1.1 换热量计算方程式
• 2.2 全铝平行流百叶窗翅片换热器传热过程分析
• 2.2.1 传热系数计算
• 2.3 全铝平行流百叶窗翅片换热器风阻分析
• 2.3.1 百叶窗翅片风阻计算方法
• 2.4 本章小结
• 3 汽车空调两器综合性能测试台简介
• 3.1 制冷剂循环系统
• 3.2 空气侧系统
• 3.3 冷凝器测试段
• 3.4 电气控制系统及数据处理系统
• 3.5 本章小结
• 4 全铝平行流百叶窗翅片冷凝器试验研究
• 4.1 被测冷凝器参数及测试工况
• 4.1.1 被测冷凝器几何参数
• 4.1.2 测试冷凝器试件制作
• 4.1.3 温度测量方法
• 4.1.4 压降测量方法
• 4.1.5 流量测量方法
• 4.2 试验设备的可靠性分析与误差分析
• 4.2.1 试验设备可靠性分析
• 4.2.2 试验设备重复性分析
• 4.3 数据处理理论及方法
• 4.3.1 压降数据处理
• 4.3.2 传热数据处理
• 4.3.3 翅片传热效率
• 4.4 数据处理结果
• 4.4.1 翅片侧摩擦阻力特性分析
• 4.4.2 翅片侧换热特性分析
• 4.4.3 各翅片的结构性能比较
• 4.4.4 其它性能评价方法
• 4.4.5 数据曲线拟合
• 4.5 试验数据的精度与可靠性
• 4.5.1 试验数据的精度
• 4.6 试验分析
• 4.7 本章小结
• 5 课题总结和展望
• 5.1 课题工作总结
• 5.2 课题展望
• 参考文献
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果