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空冷器性能的数值模拟

常立家  
【摘要】: 本文的研究对象是大连冰山集团生产的一个DL12-2.2/18型号空冷器的翅片管式蒸发器,翅片管内侧为制冷工质R-22,外侧为经轴流风机强制循环流动的空气。 本文从动态分布参数入手对其在结霜工况下的动态特性进行模拟,综合考虑了空气、霜和管内冷剂流动,以汽液两相流动和传热理论为基础,从三大守衡方程出发,对制冷剂R22建立了较为全面,精确的模型方程,对从两相区经干涸区到过热区的流动和传热过程进行了分析研究,流型转换采用临界干度关系式Xcr,由Xcr的具体计算值来确定流动区域,避免了人为假定,对制冷剂分别用均相和分相两种方法进行计算,用来阐明均相和分相模型的差异及其对结果的影响。在分相计算中又给出了滑动比模型和通用漂移模型。对于结霜的模拟则以霜的多孔模型为研究要点,参考Kondepndi和O'Neal的霜模型、通过扩散方程和能量传递方程来模拟水蒸汽的传质和沉积结霜过程。 在建模的同时,但用实验来了解蒸发器的结霜和空气的流动变化情况,把空冷器置于冷库中,分为加湿和不加湿两种工况,并选取不同的蒸发温度对蒸发器换热性能和风阻进行了测试工作,并把得到的实验结果与模型计算结果进行了对比和分析,验证了蒸发器动分布态参数模型的正确性和可行性。


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