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1、第6卷 第4期 制冷与空调2006年8月REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONING48251翅片管换热器最佳回路长度的仿真计算X郑 钢 杨 强(上海通惠开利空调设备有限公司)摘 要 针对采用R410A的空气源热泵的室外侧换热器,采用稳态分布参数法,对其作为冷凝器和蒸发器使用时回路的最佳长度进行了计算机模拟,为采用新型环保制冷剂的换热器优化设计提供一定的参考。关键词 R410A 翅片管蒸发器 计算机仿真Simulationonthebestcircuitslengthoffinandtubeheatexc
2、hangerZhengGangYangQiang(ShanghaiTonghui2CarrierAirConditioningEquipmentCo.,Ltd.)ABSTRACTAccordingtooutdoorheatexchangerofairsourceheatpumpusingR410A,makesacomputersimulationonthebestcircuitslengthwiththesteadystatedistributedmodel.Thesimulationmethodandtheresultarebo
3、thausefulreferenceforthedesignofheatexchang2erusingthealternativerefrigerantofR22.KEYWORDSR410A;finandtubeheatexchanger;computersimulationR22替代问题的讨论已进行了很长一段时间。业均已开始了R410A系统的研发工作。到目前为止,这方面的研究工作仍然是制冷领域一换热器的设计在整个空调系统的设计中非常个迫切而重要的问题。目前,欧美以及其他一些发重要。对于使用R410A的空气源热泵,翅片管换达国家已
4、经全面禁止使用R22的空调制冷设备的热器需要重新设计。其中翅片管回路的设计(包括生产。在空调行业,R407C和R410A是最有前景回路长度和回路的安排方式)是在耗材和成本一定并已经开始初步使用的两种环保制冷剂。R407C的情况下,尽力提高系统能力的重要优化方法。因的优点在于其热力性质和运行工况与R22系统非此笔者将针对使用R410A的翅片管换热器回路最常接近,因此新系统的开发只需要在R22系统的佳长度进行计算机仿真研究。基础上进行非常少量的设计改动就能完成,降低研1 模型的建立发成本和时间。但是R407C属于非共沸混合物,1.1
5、换热器结构和工况说明温度滑移和传质阻力在一定程度上影响了节能效选取的仿真对象为某个空气源热泵的室外换热果和机组的稳定性。R410A温度滑移很小,可以器,该翅片管换热器的结构为:2排管,每排60根管,忽略不计,这是R410A的优势。不过R410A的热叉排排列,铝翅片为人字型波纹片,铜管为内螺纹力性质与R22相差较大,因此系统需要重新设计,管,外径为9.52mm,每根直管的长度为1.5m,翅片在开发成本和时间上不如R407C。综合各种因素比间距为1.69mm,翅片厚度为0.11mm,迎面风速为较,R410A比R407C更有前途,很多空
6、调行业的企2m/s,回路走向为制冷顺流而制热逆流。X收稿日期:2005205211 通讯作者:郑钢,Email:gelenzheng@sina.com 第4期 郑 钢等:翅片管换热器最佳回路长度的仿真计算 ·49·制冷运行时,室外换热器为冷凝器,设定进风1.3 几个重要参数的选择干球温度35℃,湿球温度为24℃,换热器的入口本文的主要目的是为了计算得到换热器的最过热气体温度为80℃,冷凝温度为50℃,制冷剂佳回路长度,因此制冷剂换热系数和压降以及空气质量流量为0.3kg/s;制热运行
7、时,室外换热器为侧换热系数计算的准确性就非常重要。对于人字[1]冷凝器,进风干球温度为7℃,湿球温度为6℃,制型波纹片的换热系数,笔者选择了C.C.wang总冷剂入口干度为0.2,入口饱和蒸发温度为2℃,结的公式,而对于R410A在内螺纹管内的换热与[2]制冷剂质量流量为0.15kg/s。压降公式,选择Cavallini总结的公式。1.2 稳态分布参数法建模2 仿真结果分析在分布参数模型中,需要将传热管划分成若干图2～图7所示为换热器作冷凝器和蒸发器个微元段,每个微元段的结构如图1所示。运行的仿真结果。以冷凝器为例,从理论分析可以
8、知道,每个回路的长度越长,整个换热器的回路数就越少,每个回路的制冷剂流量就越大,管内流速越高,管内换热系数就越大,从而增强整个换热器的换热能力。但管内流速越高,阻力也就越大,阻图1 传热管中的长度微元段力增加会使冷凝压力下降,冷凝温度下降,从而减
