采用微細通道高效換熱器的家用空調器的數值模擬與性能分析.pdf

1、隨著人類生活水平的提高，家用空調器需求量持續(xù)增加，在當前能源短缺形勢嚴峻的情況下，空調能耗負荷成為能源行業(yè)內共同關注的一個問題。如何有效地利用節(jié)能措施來提高家用空調器的能源利用效率，同時緩解空調器生產企業(yè)的成本壓力，已經成為空調行業(yè)的一個重要發(fā)展目標。微細通道換熱器作為一種緊湊式高效換熱器，不僅單位體積的換熱面積較傳統(tǒng)換熱器大，流動傳熱性能較傳統(tǒng)換熱器好，而且采用了全鋁結構，降低了換熱器材料成本。微細通道高效換熱器在汽車空調上的成功應用

2、，給家用空調器節(jié)能創(chuàng)造了一個新的研究領域。 本文對微細通道換熱器應用于家用空調器時的穩(wěn)態(tài)運行特性進行了數值模擬和實驗研究。研究對象為采用了微細通道換熱器的分體柜式家用空調器。本文首先針對微細通道換熱器特有的微尺度通道以及百葉窗翅片結構，分別建立了流動傳熱數學模型，并對樣機系統(tǒng)其它部件也建立了數學模型；在對系統(tǒng)各個部件仿真模型進行耦合的基礎上，建立了采用微細通道換熱器的家用空調器系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真模型。 以微細通道換熱器以及空

3、調器系統(tǒng)性能優(yōu)化為目的，本文采用數值模擬的方法對微細通道換熱器空氣側及制冷劑側的流動傳熱特性進行了研究，分析了迎面風速以及翅片間距，百葉窗間距、百葉窗角度等結構參數對微細通道換熱器空氣側流動傳熱特性的影響，并采用綜合性能系數法對若干優(yōu)化方案進行了評價；接著分析了制冷劑類型、制冷劑質量流量、微細通道尺寸以及換熱器布置角度對微細通道換熱器制冷劑側流動傳熱特性的影響。在對換熱器流動傳熱特性進行數值模擬分析的基礎上，運用樣機系統(tǒng)仿真模型，分析了

4、制冷劑質量流量以及空氣側迎面風速對微細通道空調器樣機系統(tǒng)性能的影響。 為了深入研究微細通道換熱器應用于家用空調器的性能及運行特性，本文進行了樣機實驗工作。樣機實驗在焓差實驗臺上完成，在穩(wěn)態(tài)制冷工況下，分析了制冷劑充注量以及毛細管規(guī)格對微細通道空調器樣機系統(tǒng)性能的影響，并對樣機進行了標準檢測試驗，將分別采用制冷劑R22和R410A的樣機的試驗結果與數值模擬結果以及樣機原型機數據進行對比分析，分析結果表明：數值模擬結果與測試結果具有