采用小管徑換熱器的房間空調(diào)器特性研究.pdf

1、房間空調(diào)器采用小管徑換熱器后,不僅可以大大減小材料成本,還可以明顯降低制冷劑充注量,從而推進環(huán)保工質(zhì)R290的使用。但是換熱器管徑的變小,會影響空氣側(cè)的換熱特性。目前對空氣側(cè)換熱特性的研究均是針對管徑大于等于7mm的換熱器,因此需要研究小管徑換熱器在空氣側(cè)的換熱特性。換熱器管徑的變小,還會導(dǎo)致制冷劑壓降增加。為保證制冷劑壓降處于合理范圍,需要增加制冷劑分路數(shù)。空調(diào)器中采用分流器來避免由于制冷劑分路數(shù)增加而導(dǎo)致制冷劑的分配不均。而現(xiàn)有分流

2、器性能參差不齊,對其研究較少也不夠全面,因此需要全面研究分流器的分流特性。雖然小管徑換熱器的應(yīng)用可以節(jié)約成本和減少制冷劑充注量,但采用小管徑換熱器空調(diào)器的整機性能未知。因此需要研究空調(diào)器采用小管徑換熱器后的整體性能,來探究采用小管徑換熱器的R290空調(diào)器是否值得推廣。本文對采用小管徑換熱器的空調(diào)器進行了較全面的研究,包括以下內(nèi)容:
　　1)實驗研究了小管徑換熱器空氣側(cè)濕工況下的傳熱特性。測試對象包括具有不同百葉窗翅片結(jié)構(gòu)的11個管

3、翅式換熱器。通過實驗發(fā)現(xiàn):隨著入口相對濕度的增加,換熱因子增加緩慢;換熱因子隨著翅片間距的增加而減小;實驗過程中,5mm管換熱器底部出現(xiàn)了水橋,該現(xiàn)象不曾在7mm或更大管徑的管翅式換熱器中出現(xiàn)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),開發(fā)擬合了預(yù)測5mm翅片管換熱器性能的j因子關(guān)聯(lián)式,85.7％的實驗數(shù)據(jù)誤差在±15%內(nèi),平均誤差為6.5%。并比對了5mm換熱因子關(guān)聯(lián)式與大管徑換熱因子關(guān)聯(lián)式:若采用大管徑換熱因子關(guān)聯(lián)式來預(yù)測5mm翅片管換熱器性能,僅有56.4%

4、的實驗數(shù)據(jù)誤差在±15%內(nèi)。
　　2)對小管徑換熱器常用分流器進行了研究和并提出分流器結(jié)構(gòu)設(shè)計方向。通過實驗,得出了不同分流器的性能特點:1)插孔式分流器性能受安裝角度影響大,適于垂直安裝;當(dāng)兩相流體流量增加,其分流性能變好;2)圓錐式分流器性能受安裝角度影響最小,在安裝角度為0~30°時,具有良好的性能;當(dāng)兩相流體流量增加,分流性能變好;3)反射式分流器性能受安裝角度影響較小,可以在安裝角度0~15°,具有良好的性能;當(dāng)兩相流體

5、流量增加,分流性能稍變好,但變化不大,具有良好的穩(wěn)定性。綜合安裝角度和流體流量對其性能的影響,反射式分流性能最好,圓錐式分流性能其次,插孔式分流性能最差。根據(jù)實驗結(jié)果并結(jié)合理論分析,提出了分流器的結(jié)構(gòu)改進方向,并通過實驗驗證了改進方向的正確性。分流器結(jié)構(gòu)改進方向為:分流器流道應(yīng)平緩、分流器混合腔截面積應(yīng)較小。
　　3)研究了流路布置對采用5mm管的室內(nèi)機和采用4mm管的室外機性能的影響。在此基礎(chǔ)上,選擇具有最優(yōu)流路布置的室內(nèi)機和室