管型對蒸發(fā)式冷凝器中水膜流動與傳熱的影響

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1、管型對蒸發(fā)式冷凝器中水膜流動與傳熱的影響蔣翔朱冬生張景衛(wèi)（華南理工大學(xué)化工與能源學(xué)院，傳熱強(qiáng)化與過程節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣東廣州510640）摘要：蒸發(fā)式冷凝器是一種新型高效冷卻散熱設(shè)備，相關(guān)研究有待深入，提出了扭曲管強(qiáng)化管外水膜流動及傳熱，與現(xiàn)有圓管和橢圓管進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，扭曲管間為有序的可控制水流，分布均勻，脫落速度快，更易形成柱狀流，管表面水膜厚度比現(xiàn)有圓管和橢圓管小，扭曲管的傳熱系數(shù)高于橢圓管，特別是圓管，總結(jié)了扭曲管水膜對傳熱系數(shù)影響的經(jīng)驗(yàn)式。關(guān)鍵詞：熱工學(xué)；蒸發(fā)式冷凝器；扭曲管；傳熱傳質(zhì)；水氣兩相流膜脫落速度測試為單管，其它為多根管組

2、成的盤管1引言2組，盤管組管外傳熱面積為12.25m，三角形叉排，我國能源日趨緊張，對制冷系統(tǒng)的節(jié)能提出了水平管間距52mm，垂直管間距38~52mm；制更高的要求。蒸發(fā)式冷凝器將水冷機(jī)組中的冷卻塔冷劑R22；渦旋式壓縮機(jī)，軸功率7.51kW；外平和冷凝器合二為一，省去了冷卻水在冷卻塔和冷卻衡式熱力膨脹閥；板式蒸發(fā)器工藝換熱量37.8kW；器之間傳遞的水泵，相對于水冷和風(fēng)冷方式，可分用戶末端共3臺，單臺可配送制冷量13kW。別降低冷凝溫度3~5℃和5~11℃，降低壓縮機(jī)運(yùn)流態(tài)觀察實(shí)驗(yàn)流程為：水膜分布、厚度及脫落[1,2]行能耗9~30%。諸多學(xué)者進(jìn)行了研究，結(jié)

3、果表實(shí)驗(yàn)中透過正面的透明有機(jī)玻璃對測試管的水膜進(jìn)明相對于風(fēng)冷或水冷凝式系統(tǒng)，蒸發(fā)式冷凝系統(tǒng)可行觀測與拍攝記錄，測試儀器包括每秒1萬幅的柯[3-8]節(jié)能11%~70%。節(jié)能的要求促進(jìn)了蒸發(fā)式冷達(dá)高速攝像儀和精度為0.01mm的激光測微儀。凝器得到迅速地應(yīng)用，但蒸發(fā)式冷凝器傳熱傳質(zhì)過傳熱實(shí)驗(yàn)流程為：壓縮機(jī)將制冷劑蒸汽排向蒸程具有明顯的非線性特征，至今尚無成熟的理論和發(fā)式冷凝器的傳熱盤管內(nèi)，與管外表面的水膜交換計(jì)算公式，設(shè)計(jì)和應(yīng)用工程主要依賴工程數(shù)據(jù)，而熱量，同時(shí)水膜與空氣流以潛熱為主、顯熱為輔的工程數(shù)據(jù)的缺乏，限制了它的發(fā)展和應(yīng)用。我們前方式交換熱量，空氣流由風(fēng)機(jī)

4、經(jīng)風(fēng)管排出室外并帶期的工作中已研究了水噴淋密度和空氣流場對圓管走水蒸氣和熱量，未蒸發(fā)的水流回水槽供循環(huán)使用；[9-11]的影響，本文設(shè)計(jì)和建立傳熱傳質(zhì)性能實(shí)驗(yàn)平制冷劑蒸汽被冷凝成液體后，經(jīng)儲液罐和干燥過濾臺，對圓管、橢圓管、扭曲管等三種水平管蒸發(fā)式器進(jìn)入膨脹閥，再進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷，制冷劑蒸冷凝器的在不同冷卻水噴淋密度和風(fēng)速下傳熱傳質(zhì)汽又重新回到壓縮機(jī)吸氣狀態(tài)，冷量由冷凍水送至性能進(jìn)行研究，豐富理論研究體系，為設(shè)計(jì)和推廣空調(diào)末端入房間使用。應(yīng)用創(chuàng)造條件。實(shí)驗(yàn)中制冷劑流量和蒸發(fā)式冷凝器的風(fēng)量、水量均由變頻器控制調(diào)節(jié)，冷凍水流量由閥門控制調(diào)2實(shí)驗(yàn)裝置流程及測試節(jié)。

5、由于實(shí)驗(yàn)需要測試的數(shù)據(jù)較多，采用了自動與實(shí)驗(yàn)裝置和流程見圖1和圖2，包括完整的制手動測試相結(jié)合的方法，兩者偏差不超過2%。自冷機(jī)組、用戶末端及測試系統(tǒng)。制冷機(jī)組包括：蒸動監(jiān)測系統(tǒng)采用具有多點(diǎn)數(shù)字采集功能的巡檢儀，發(fā)式冷凝器，傳熱管為圓管、橢圓管及扭曲管，管配置平板電腦系統(tǒng)，并由MCGS全中文組態(tài)軟件材為10#鋼，基管外徑d均為25mm，橢圓管和支持，以便實(shí)時(shí)存儲記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。手動測量采用[12]扭曲管長短軸均為29.8mm和19.8mm，扭德國Testo系列儀器，溫度測量精度為0.1℃，風(fēng)曲管扭距為250mm，管表面經(jīng)過熱浸鋅處理，水速測量精度為1%，空氣濕度

6、測量偏差為±2%，流收稿日期：2007-8-15基金項(xiàng)目：教育部博士點(diǎn)基金（20050561017），粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破招標(biāo)項(xiàng)目（TC05B372-8），廣州市科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（2007C13G0041），華南理工大學(xué)科研基金（B10E5060360）；2006教育部推薦中國高?？萍迹▽＠┒泉勛髡吆喗椋菏Y翔（1977-），男，講師，博士，主要從事蒸發(fā)式冷凝、高效傳熱及納米能源材料研究.E-mail:jiangx@scut.edu.cn量計(jì)測量偏差為0.5%，功率表精度為±0.05%。管數(shù)量；L為傳熱管長度，m。T3.2冷凝負(fù)荷Qc的計(jì)算排出氣流G風(fēng)機(jī)冷凝

7、負(fù)荷的計(jì)算有三種方法，一是制冷量Qo噴嘴擋水板換熱盤管T加上壓縮機(jī)軸功率Pc與效率ηc之積，二是制冷劑PT質(zhì)量流量與放熱率的乘積，三是進(jìn)出口空氣流的焓PTΔP變，經(jīng)反復(fù)校核，發(fā)現(xiàn)三者差別不超過6%。第一空氣流GT補(bǔ)充水種方法測試條件最穩(wěn)定，對實(shí)際應(yīng)用條件最有意義，空氣流水泵經(jīng)測試和分析，熱損失系數(shù)可計(jì)為1.01：水槽蒸發(fā)式冷凝器Q＝1.01(Q＋Pη)（2）P壓縮機(jī)cocc儲液罐T蒸發(fā)器PT膨脹閥式中制冷量Qo即板式蒸發(fā)器換熱量，由冷凍T水流量和溫度變化來測定，冷凍水的定壓比熱和密GT度通過進(jìn)出口的平均溫度用內(nèi)插法查得。冷凍水出末端冷凍水入3.3傳熱系數(shù)的計(jì)算

8、T溫度計(jì)P壓力表G流量計(jì)濕度計(jì)影響蒸發(fā)