自由和受限进风条件下翅片管换热器传热及压降特性的实验

1、自由和受限进风条件下翅片管换热器传热及压降特性的实验翅片管换热器被广泛应用于冶金、化工、空调等工业领域,优化和提高翅片管换热器空气侧传热及压降特性是制冷空调领域的一个重要研究课题。换热器空气侧性能受自身结构参数以及外界条件的影响,这些结构参数包括翅片间距(FP)、翅片厚度(tF)、管排数(RN)、管段数(SN)等,外界条件包括换热器进口空气干球温度、湿球温度和流速、管内介质温度和流量、空气进风条件(自由进风、受限进风)以及换热器安装角度等。目前,换热器空气侧性能的研究主要可以分为两类:实验研究和数值模拟研究。由于进行换热的两种流体在换热器内部的流型非常复杂,很难通过一定的数值模拟方法得到可靠的

2、研究结果,因此对换热器的研究仍然以实验研究为主。在空调工况下,绝大多数情况空气侧会发生析湿现象。析湿工况下两种流体的换热既有显热交换也有潜热交换,换热机理要比仅有显热交换的干工况复杂的多。换热器空气侧的进风条件有自由进风和受限进风两种,实际工程中,为尽可能的节省空间,换热器的安装角度会有变化,因此湿工况下空气的进风条件以及换热器的安装角度对换热器空气侧性能的影响也是本文的研究内容之一。本文通过换热器实验台,使用合适的测试方法,研究了翅片管换热器湿工况下的传热以及压降特性,并分别以空气侧换热系数ha以及换热器湿、干工况下的压降比来表征空气侧的传热以及压降特性。围绕上述目标,本文通过实验开展了以下

3、工作:1.自由进风条件下,利用已通过实验验证获得的测试方法研究了换热器安装角度(即换热器倾角)对其空气侧换热系数ha以及压降比的影响。2.自由进风条件下,换热器倾角为0时,利用上述测试方法研究了8个不同结构参数的开缝翅片管换热器空气侧特性。分析了翅片间距、翅片厚度、管排数以及管段数对换热器空气侧换热系数ha以及压降比的影响。3.换热器以一定的倾角放置,分析了不同进风条件(自由进风和受限进风)对换热器空气侧换热系数ha以及压降比的影响。4.受限进风条件下,换热器以一定倾角放置,分析了不同的进风角度对换热器空气侧换热系数ha以及压降比的影响。5.自由进风条件下,将结构参数对换热器空气侧特性影响的实

4、验数据通过3种不同的拟合方法进行数据拟合,并通过对比各拟合关联式的拟合误差得到最佳拟合方法。通过上述工作得到以下结论:自由进风条件下,换热器倾角=60时,换热器空气侧特性最为恶劣,其他倾角下,空气侧换热系数ha以及压降比基本不随换热器倾角的变化而变化;实验研究范围内,在换热器的各种结构参数中,翅片间距和管排数对换热器性能影响相对大些;在不同的倾角范围内(0,0),换热器空气侧换热系数ha和压降比因进风条件不同而不同;受限进风条件下,换热器空气侧特性基本不随进风角度的影响。同主题文章1.范恩强,张自军,侯峰. 谈机械加压送风防烟系统送风量的计算方法 J. 安防科技. 2006.(05)2.李建强

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