Analiza dejavnikov vpliva na zmogljivost prenosa toplote toplotnega izmenjevalnika z vzporednim tokom

1 Vpliv hitrosti čelnega vetra na koeficient toplotne prehodnosti s strani zraka
Vpliv različnih hitrosti čelnega vetra na koeficient toplotnega prehoda na strani zraka. Ko je višina rebra 6 mm in ostali parametri ostanejo konstantni, sta koeficienta prenosa toplote na zračni strani, ki jim ustrezata, 142w/(m2k) in 268w/(m2k), ko je hitrost čelnega vetra 1,5m/s in 4,5m/s, oz. Iz slik 2 do 3 je tudi razvidno, da se pri enakih pogojih koeficient toplotne prehodnosti zračne strani povečuje s povečanjem hitrosti čelnega vetra, koeficient toplotne prehodnosti zračne strani pa raste hitreje pri nizki hitrosti. območje. Vendar pa obstaja kritična hitrost vetra za kondenzatorje z različnimi strukturami. Ko hitrost vetra preseže kritično hitrost vetra, se bo stranski upor zraka hitro povečal, prenos toplote pa se nagiba k konstantni vrednosti. Pri načrtovanju optimizacije kondenzatorja z vzporednim tokom je treba njegovo strukturo izbrati razumno, tako da je njegova hitrost vetra nižja od kritične hitrosti vetra.
Vpliv višine zoba na koeficient toplotnega prehoda na strani zraka
Ko je hitrost čelnega vetra 3 m/s in so drugi strukturni parametri nespremenjeni, je koeficient toplotnega prenosa zračne strani 257w/(m2k), ko je višina zoba 5 mm. Ko se višina zoba poveča na 8 mm, se tudi koeficient toplotne prehodnosti na zračni strani zmanjša na 158w/(m2k). Ko je toplotni izmenjevalnik z vzporednim tokom pod enako širino ploščate cevi, številko ploščate cevi, hitrostjo čelnega vetra, debelino zoba in razmikom med zobmi, lahko zmanjšanje višine zoba zmanjša hidravlični premer zračne strani, poveča hitrost pretoka zraka skozi zob, tako da se izboljša koeficient prenosa toplote na strani zraka in izboljša prenos toplote izmenjevalnika toplote. Zaradi povečanja prenosa toplote pa se pretok hladiva poveča, število ploščatih cevi pa ostane nespremenjeno, tako da se poveča padec tlaka hladiva in zmanjša temperaturna razlika.
3. Vpliv razmika med zobmi na koeficient toplotne prehodnosti na strani zraka
Pri toplotnih izmenjevalnikih z vzporednim tokom razmik zobnih lopatic ne vpliva le na hidravlični premer zračne strani, temveč tudi na učinkovitost pretoka zraka. Kaže, da ko je hitrost čelnega vetra 1,5 m/s in drugi strukturni parametri nespremenjeni, je koeficient toplotnega prenosa zračne strani 109w/(m2k), ko je razmik med zobmi 1,2 mm. Ko se razmik med zobmi poveča na 1,8 mm, se koeficient toplotne prehodnosti na strani zraka zmanjša na 99w/(m2k). Zmanjšanje razdalje med zobmi lahko zmanjša hidravlični premer zračne strani, poveča površino prenosa toplote na enoto dolžine izmenjevalnika toplote, izboljša koeficient prenosa toplote zračne strani in izboljša učinkovitost prenosa toplote izmenjevalnika toplote.
Vpliv kota zaklopa na koeficient toplotnega prehoda na strani zraka
Če večina zraka teče skozi lopute zobnih plošč, se šteje, da je prenos toplote med večino zraka in zobnimi ploščami učinkovit; Če večina zračnega toka teče neposredno skozi prehod brez zapor zob, se šteje, da je prenos toplote med večino zračnega toka in zobmi neučinkovit. Zato je tudi koeficient toplotne prehodnosti na zračni strani odlično povezan s kotom senčil.
Koeficient toplotnega prehoda na zračni strani se prav tako poveča s 127w/(m2k) na 177w/(m2k), ko se kot senčil spremeni iz 18 stopinj na 33 stopinj, ko je hitrost čelnega vetra 3m/s. Zato se lahko pod ustreznimi procesnimi pogoji ustrezno poveča kot senčil, da se izboljša koeficient toplotnega prenosa na strani zraka.
Vpliv drugih dejavnikov na delovanje toplotnega izmenjevalnika z vzporednim tokom
Na delovanje toplotnega izmenjevalnika z vzporednim tokom vpliva razmik žaluzij, oblika mikrokanala ploščate cevi in ​​število lukenj mikrokanala ploščate cevi. Ko je hitrost čelnega vetra 3 m/s, se koeficient prenosa toplote na strani zraka poveča s 154w/(m2k) na 158w/(m2k), ko se razmik zaklopov poveča z 0.8mm na 1,3mm, in sprememba ni velika. Kaže, da sprememba razmika žaluzij malo vpliva na koeficient toplotnega prenosa na strani zraka.
Različne oblike ploščatih mikrokanalov vplivajo na prenos toplote toplotnih izmenjevalnikov z vzporednim tokom. Učinkovitost prenosa toplote trikotnega mikrokanala je slabša od pravokotnega, izguba tlaka pa je večja kot pri pravokotnem. Pri enaki širini ravne cevi je zmogljivost prenosa toplote poroznega trikotnega mikrokanala nižja kot pri poroznem pravokotnem mikrokanalu. Izhodni tlak hladiva v poroznem trikotnem mikrokanalu je 2,1 ~ 9,9 nižji kot v poroznem pravokotnem mikrokanalu, prenos toplote pa se zmanjša za 17 ~ 25. Čeprav porozni trikotni mikrokanal poveča perimeter močenja hladiva pod isto ravno cevjo širine, se efektivna površina prenosa toplote ne poveča, zato je zmogljivost prenosa toplote poroznega trikotnega mikrokanala nižja kot pri poroznem pravokotnem mikrokanalu. Zato se porozni pravokotni mikrokanali uporabljajo predvsem v trenutnih toplotnih izmenjevalnikih z vzporednim tokom. Istočasno, več kot je mikrokanalnih lukenj v ravni cevi, boljši je prenos toplote toplotnega izmenjevalnika.
Zaključek
① Koeficient prenosa toplote na strani zraka se poveča s povečanjem hitrosti čelnega vetra. Vendar pa je treba za zmanjšanje hrupa in nadzor hitrosti čelnega vetra znotraj kritičnega območja hitrosti vetra glede na različne strukture izmenjevalnika toplote z vzporednim tokom nadzorovati hitrost čelnega vetra v razumnem območju.
② Pod določenimi pogoji lahko zmanjšanje višine in razmika med zobmi zmanjša hidravlični premer zračne strani, izboljša koeficient prenosa toplote zračne strani, da se izboljša učinkovitost prenosa toplote izmenjevalnika toplote.
(3) Tudi drugi dejavniki, kot sta kot in razmik loput, imajo določen vpliv na koeficient prenosa toplote na strani zraka, vendar je vpliv majhen. Hkrati oblika mikrokanala ploščate cevi in ​​število lukenj v mikrokanalu ploščate cevi vplivata tudi na pretok in zmogljivost prenosa toplote hladilnega sredstva v mikrokanalu