微通道換熱器的R404A制冷系統(tǒng)性能研究.pdf

1、微通道由于很好的換熱物性，受到廣泛的關(guān)注。本文在傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了不同R404A制冷劑充注量下微通道換熱器用作蒸發(fā)器與冷凝器時(shí)的換熱特性及對(duì)系統(tǒng)COP的影響，同時(shí)與等量R404A充注量下傳統(tǒng)管翅式換熱器的特性及該系統(tǒng)下COP變化進(jìn)行對(duì)比研究;研究了系統(tǒng)工質(zhì)充注量為1400g下，不同庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷對(duì)微通道換熱器用作蒸發(fā)器與冷凝器時(shí)的換熱器特性及對(duì)系統(tǒng)COP的影響，同時(shí)與相同R404A充注量下不同庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷對(duì)傳統(tǒng)管翅式換熱器的特性

2、及該系統(tǒng)下COP變化影響進(jìn)行對(duì)比研究。
　　 通過研究發(fā)現(xiàn)，微通道換熱器用作蒸發(fā)器時(shí)，R404A充注量分別為800g、1000g、1100g、1200g、1300g及1400g，整個(gè)系統(tǒng)呈以下特征:
　　 (1)以庫(kù)內(nèi)溫度降為最低為標(biāo)準(zhǔn)，1200g為本系統(tǒng)最佳充注量;
　　 (2)隨著充注量的加大，庫(kù)內(nèi)降溫速率越快，微通道蒸發(fā)器進(jìn)出口壓降先增大后減小，1000g充注量時(shí)為最大值0.08MPa，1400g時(shí)為最小值

3、0.04MPa;
　　 (3)當(dāng)充注量小于1200g時(shí)，隨著充注量的增大，微通道蒸發(fā)器系統(tǒng)制冷量不斷地變大，但當(dāng)超過1200g后，制冷量在690W左右，COP在0.6左右;
　　 (4)隨著充注量的加大，微通道蒸發(fā)器進(jìn)口制冷劑干度不斷地變大，最終趨于穩(wěn)定值0.50;
　　 (5)隨著充注量的增大，微通道蒸發(fā)器進(jìn)液通道的蒸發(fā)溫度隨著制冷劑流向不斷降低，微通道蒸發(fā)器回氣管道處溫度逐漸地低于進(jìn)液管道處的溫度，出現(xiàn)蒸發(fā)溫

4、度漂移現(xiàn)象;
　　 (6)當(dāng)充注量一定量，隨著庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷的增加，微通道蒸發(fā)器進(jìn)出口溫度、壓降和COP都不斷地變大。
　　 當(dāng)微通道換熱器用作冷凝器，R404A充注量改變量為800g、900g、1000g、1100g、1300g及1400g，整個(gè)系統(tǒng)以下特征:
　　 (1)隨著制冷劑充注量的增加，微通道冷凝器出口壓力和系統(tǒng)COP都是先增大后減小，穩(wěn)定值在1.27MPa和0.69左右，出口溫度為29℃左右，進(jìn)口溫度在

5、75℃到85℃之間變動(dòng);
　　 (2)隨著庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷的增加，微通道冷凝器出口壓力和系統(tǒng)COP整體趨勢(shì)增大，COP值最大值將近1.0，出口溫度為32℃左右，進(jìn)口溫度為80℃左右。
　　 和利用常規(guī)蒸發(fā)器和冷凝器的傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)相比，在同樣的R404A充注量下，它們之間的區(qū)別如下:
　　 (1)微通道蒸發(fā)器進(jìn)出口壓力及壓降小于常規(guī)蒸發(fā)器進(jìn)出口壓力及壓降;
　　 (2)微通道蒸發(fā)器進(jìn)出口溫度和溫差都低于常規(guī)蒸發(fā)器

6、進(jìn)出口溫度和溫差（工質(zhì)充注量大于1000g）;
　　 (3)微通道系統(tǒng)COP在同等充注量下都高于常規(guī)蒸發(fā)器系統(tǒng)COP，最大差值能達(dá)到0.2左右，比常規(guī)蒸發(fā)器系統(tǒng)COP提高36％;
　　 (4)微通道冷凝器進(jìn)出口溫度及溫差都低于常規(guī)管翅式冷凝器進(jìn)出口溫度及溫差;
　　 (5)其系統(tǒng)COP遠(yuǎn)大于常規(guī)管翅式冷凝器系統(tǒng)COP，在1200最佳充注量下，其COP值與常規(guī)冷凝器系統(tǒng)COP相差近0.3，提高近75％;
　　

7、 與利用常規(guī)蒸發(fā)器和冷凝器的傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)相比，在改變庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷下，主要結(jié)論如下:
　　 (1)在同等庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷下，微通道蒸發(fā)器進(jìn)出口壓力、壓降和進(jìn)出口溫度、出進(jìn)口溫差都小于常規(guī)蒸發(fā)器進(jìn)出口壓力、壓降和進(jìn)出口溫度、出進(jìn)口溫差
　　 (2)同等庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷下，微通道蒸發(fā)器系統(tǒng)的COP高于常規(guī)蒸發(fā)器系統(tǒng)COP，庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷大于500W后，其COP上升幅度遠(yuǎn)大于常規(guī)蒸發(fā)器系統(tǒng)COP上升幅度;
　　 (3)隨著庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷的增

8、大，微通道蒸發(fā)器出進(jìn)口溫差變化幅度不大（維持在-4℃左右），而常規(guī)蒸發(fā)器出進(jìn)口溫差不斷變大;
　　 (4)同等庫(kù)內(nèi)熱負(fù)荷下，微通道冷凝器進(jìn)出口溫度及溫差都低于常規(guī)管翅式冷凝器進(jìn)出口溫度及溫差，其COP遠(yuǎn)大于常規(guī)冷凝器系統(tǒng)COP，最大差值將近0.4，提高近69％。
　　 在模擬計(jì)算方面，使用COMSOL4.3模擬軟件結(jié)合非等溫流模型對(duì)所實(shí)驗(yàn)運(yùn)行中微通道蒸發(fā)器進(jìn)行模擬，通過模擬發(fā)現(xiàn)，在充注量1200g之前，蒸發(fā)器出口溫度和出