不同流程布置风冷式冷凝器的数值研究

发布时间：2021-09-23 05:08

　　为了节省实验资源并缩短实验周期,本文应用三维分布参数模型对风冷式冷凝器的4种流程布置和5组不同制冷剂流量工况的流动换热性能进行数值研究,并通过实验验证了模型的可靠性。仿真模型对制冷剂换热量的预测与相同工况下的实验值的相对误差在±10%以内;制冷剂压降的预测值相对误差在±15%以内。模拟结果表明:为了使换热量尽量大的同时熵产数小,流程布置合流次数为0、2、3时所对应的最佳质量流量范围分别为511～540 kg/h、472～511 kg/h和432～472 kg/h。研究发现在低质量流量区域,选择有合流的管路更具优势;在高质量流量区域,则选择无合流的管路具有更好的传热特性。 

【文章来源】：制冷学报. 2020,41(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

风冷式冷凝器流程布置及其有向图

求解微元能量方程即求解制冷剂和空气在微元控制体内的换热量，由于假设的换热管内外壁面温度相同，通过计算翅片管壁温来使制冷剂侧和空气侧能量方程相互独立求解，并根据相同位置管壁的热流量相同的原则来达到制冷剂侧和空气侧的能量守恒。流量分布会影响换热器的流动换热特性，在风冷式冷凝器工作过程中，使制冷剂流动的驱动力为压差，非焓差。由此可知，换热对流量的影响较小，而各支路的压降会影响流量的分配，所以求解压降和调整流量相互耦合，流量调整使用流量自适应算法[17]。

仿真的主要研究对象为不同流程布置的风冷式冷凝器，获得不同流程布置的风冷式冷凝器在不同工况下局部工作特性的详细数据。为充分研究不同流程布置、不同制冷剂流量对风冷式冷凝器性能的影响，风冷式冷凝器选取了4种流程布置和5组不同制冷剂流量工况，流程的具体布置如图4所示，流程布置的a、b、c、d所对应的合流级数分别为0、1、2、3。不同制冷剂流量工况如表1所示。图4 风冷式冷凝器不同的流程布置

【参考文献】：
期刊论文
[1]冷凝器流程布置方案的研究与探讨[J]. 邓斌,陶文铨,林澜.  制冷学报. 2006(02)
[2]基于图论的通用翅片管换热器仿真模型[J]. 刘建,魏文建,丁国良,张春路.  机械工程学报. 2005(06)
[3]基于两相流体网络的翅片管换热器仿真模型研究[J]. 魏文建,刘建,丁国良,张春路.  流体机械. 2005(03)
[4]管壳式冷凝器内低螺纹管的凝结传热模型[J]. 谷波,郑钢,裴勇华,魏跃文.  上海交通大学学报. 2002(02)



本文编号：3405096