Аналіз факторів впливу на продуктивність теплообміну теплообмінника з паралельним потоком

1 Вплив швидкості лобового вітру на коефіцієнт тепловіддачі повітряної сторони
Вплив різної швидкості торцевого вітру на коефіцієнт тепловіддачі повітряної сторони. Коли висота ребра становить 6 мм, а інші параметри зберігаються постійними, відповідні їм коефіцієнти теплопередачі на стороні повітря становлять 142 Вт/(м2К) і 268 Вт/(м2К), коли швидкість фронтального вітру становить 1,5 м/с і 4,5 м/с, відповідно. З малюнків 2-3 також видно, що за тих самих умов коефіцієнт тепловіддачі повітряної сторони зростає зі збільшенням швидкості лобового вітру, а коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони зростає швидше на низькій швидкості. зона. Однак існує критична швидкість вітру для конденсаторів з різною структурою. Коли швидкість вітру перевищує критичну швидкість вітру, опір повітряної сторони швидко зростатиме, а тепловіддача прагне до постійного значення. При оптимізаційному проектуванні конденсатора з паралельним потоком його структура повинна бути вибрана розумно, щоб швидкість його фронтального вітру була нижчою за критичну швидкість вітру.
Вплив висоти зуба на коефіцієнт тепловіддачі повітряної сторони
Коли швидкість лобового вітру становить 3 м/с, а інші структурні параметри не змінюються, коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони становить 257 Вт/(м2К) при висоті зуба 5 мм. Коли висота зуба збільшується до 8 мм, коефіцієнт теплопередачі на стороні повітря також зменшується до 158 Вт/(м2К). Коли теплообмінник з паралельним потоком має однакову ширину плоскої труби, номер плоскої труби, швидкість вітру, товщину зуба та відстань між зубами, зменшення висоти зуба може зменшити гідравлічний діаметр сторони повітря, збільшити швидкість потоку повітря через зуб, щоб покращити коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони та покращити теплопередачу теплообмінника. Однак завдяки збільшенню теплопередачі швидкість потоку холодоагенту збільшується, а кількість плоских трубок залишається незмінною, так що перепад тиску холодоагенту збільшується і різниця температур зменшується.
3. Вплив відстані між зубцями на коефіцієнт тепловіддачі повітряної сторони
У теплообмінниках з паралельним потоком відстань між зубцями впливає не тільки на гідравлічний діаметр повітряної сторони, але й на ефективність потоку повітря. Це показує, що коли швидкість лобового вітру становить 1,5 м/с, а інші структурні параметри не змінюються, коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони становить 109 Вт/(м2К), коли відстань між зубцями становить 1,2 мм. Коли відстань між зубцями збільшується до 1,8 мм, коефіцієнт теплопередачі на стороні повітря зменшується до 99 Вт/(м2К). Зменшення відстані між зубами може зменшити гідравлічний діаметр повітряної сторони, збільшити площу теплообміну на одиницю довжини теплообмінника, покращити коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони та покращити продуктивність теплообміну теплообмінника.
Вплив кута заслінки на коефіцієнт теплопередачі зі сторони повітря
Якщо більша частина повітря протікає через заслінки зубних пластин, теплообмін між більшою частиною повітря і зубними пластинами вважається ефективним; Якщо більша частина повітряного потоку протікає безпосередньо через прохід без засувок зубців, теплообмін між більшою частиною повітряного потоку та зубцями вважається неефективним. Таким чином, коефіцієнт теплопередачі на стороні повітря також має велике співвідношення з кутом нахилу жалюзі.
Коефіцієнт теплопередачі на стороні повітря також збільшується від 127 Вт/(м2К) до 177 Вт/(м2К), коли кут нахилу жалюзі змінюється з 18 градусів до 33 градусів, коли швидкість фронтального вітру становить 3 м/с. Тому за відповідних умов процесу кут нахилу жалюзі можна відповідно збільшити, щоб покращити коефіцієнт теплопередачі на стороні повітря.
Вплив інших факторів на продуктивність теплообмінника з паралельним потоком
На продуктивність теплообмінника з паралельним потоком впливає відстань між жалюзі, форма мікроканалу плоскої трубки та кількість отворів мікроканалу плоскої трубки. Коли швидкість лобового вітру становить 3 м/с, коефіцієнт теплопередачі на стороні повітря збільшується від 154 Вт/(м2К) до 158 Вт/(м2К), коли відстань вікон збільшується з 0.8 мм до 1,3 мм, а зміна не велика. Це вказує на те, що зміна відстані між жалюзі мало впливає на коефіцієнт тепловіддачі повітряної сторони.
Різні форми плоских трубчастих мікроканалів впливають на продуктивність теплообміну теплообмінників з паралельним потоком. Теплопередача трикутного мікроканалу гірша, ніж прямокутного, а втрати тиску більші, ніж прямокутного. Для однакової ширини плоскої трубки ефективність теплопередачі пористого трикутного мікроканалу нижча, ніж у пористого прямокутного мікроканалу. Вихідний тиск холодоагенту в пористому трикутному мікроканалі на 2,1 ~ 9,9 нижчий, ніж у пористому прямокутному мікроканалі, а теплопередача зменшується на 17 ~ 25. Хоча пористий трикутний мікроканал збільшує периметр змочування холодоагенту під тією ж плоскою трубкою ширини, ефективна площа теплопередачі не збільшується, тому продуктивність теплопередачі пористого трикутного мікроканалу нижча, ніж у пористого прямокутного мікроканалу. Тому пористі прямокутні мікроканали в основному використовуються в сучасних теплообмінниках з паралельним потоком. У той же час, чим більше мікроканальних отворів у плоскій трубці, тим краще тепловіддача теплообмінника.
Висновок
① Коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони збільшується зі збільшенням швидкості лобового вітру. Однак, щоб зменшити шум і контролювати швидкість бокового вітру в межах критичного діапазону швидкості вітру, відповідно до різних структур теплообмінника з паралельним потоком, швидкість бокового вітру повинна контролюватися в розумному діапазоні.
② За певних умов зменшення висоти та відстані між зубами може зменшити гідравлічний діаметр повітряної сторони, покращити коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони, щоб покращити теплообмінні характеристики теплообмінника.
(3) Інші фактори, такі як кут і відстань між жалюзі, також мають певний вплив на коефіцієнт теплопередачі повітряної сторони, але вплив невеликий. У той же час форма мікроканалу плоскої трубки та кількість отворів у мікроканалі плоскої трубки також впливають на потік і тепловіддачу холодоагенту в мікроканалі.