风冷翅片式换热器型式结构对其性能影响的研究.pdf

华南理工大学
硕士学位论文
风冷翅片式换热器型式结构对其性能影响的研究
姓名:张宏亮
申请学位级别:硕士
专业:工程热物理
指导教师:刘金平
20040601
摘要当前世界能源短缺,而空调产品作为耗能大户,用电量很大。因此,研究空调产品换热器的换热效率以期提高空调产品的节能指标就具有十分重要的意义了。本文试图通过对家用空调室外机风冷冷凝器的结构型式分析,利用理论计算结合实验测试分析,以对风冷冷凝器有较全面的认识和如何改善风冷冷凝器以提高空调产品性能参数进行了有益的探针对家用空调室外机冷凝器特征,建立了其数学模型,并利用于分析得到换热器迎面风速与换热量、冷凝温度、出风温度、管壁温度以及管内管外的换热系数之问的具体曲线关系。由于家用空调室外机用的轴流风机叶片不同于一般工业用的轴流风机叶片,因此对空调室外机轴流风机的风机性能进行了理论分析计算。对一选定的空调室外机用轴流风机,进行了压力、轴向速度和周向速度的计算分析。给出了出风压力、轴向速度和周向速度的分布图。考虑到室外机换热器距离轴流风机叶片实际存在一段距离,于是进一步对轴流风机出风后的速度衰减进行了理论计算分析。获得结论:随距离的增大,边界以线性规律扩展,轴向速度以畏焦媛上陆担邢速度则以畏焦媛裳杆傧陆怠通过对吸风式轴流风机和鼓风式轴流风机两种方式结合每种方式的四种风机转速情况的实验测试分析,从实验角度对空调室外机冷凝器进行了流场、温度场、性能和噪声的分析;同时比较完整地对家用空调室外机采用吸风式轴流风机和鼓风式轴流风机两种方式进行了比较,得出结论:家用空调室外机应用鼓风式轴流风机代替吸风式轴流风机对空调的影响不全是改善,制冷性能提高的同时,却伴随噪声的增加。风冷翅片式换热器作为换热元件对于空调器性能来说,其重要性不言而喻。本文对家用空调室外机风冷翅片式换热器进行了相应的理论分析和实验研究,得到了风量与其它各性能参数的关系,并对室外机目前结构型式进行有益的改变尝试,以期提高风冷翅片式换热器的换热效率。对空调器整机产品的改进具有重要的参考价值和理论意义。关键词:风冷翅片式换热器轴流风机讨。这对于目前空调使用的风冷翅片式换热器结构型式的分析、优化设计和空调器
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日期:叽侔旅帕作者签名:涨箬嘉作者签名:苏嘉悫保密口,在一年解密后适用本授权书。学位论文版权使用授权书华南理工大学学位论文原创性声明日期:伽口产年侣奕日期:妒阅阥月穸日取得的研究成果。除丫文巾特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡被查阅和借阅。本人授权华南理工人学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。不保密囱。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独市进行研究所献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:
第一章绪论概述及问题的提出风冷冷凝器和水冷冷凝器的比较可持续发展是当今世界许多国家共同的总体战略,也同样是我们国家随着我国经济的发展,人们生活水平的提高,空调的使用已经越来越』。泛了。特别是目前最普及的分体式家用空调器,由于其造型美观、价钱不贵、使用安装方便、占用空间小等诸多优点,其在家庭中的使用比例已经远远超过了窗式空调和柜式空调。根据空调冷凝部分的换热途径不同,空调冷凝器可以分为风冷冷凝器和水冷冷凝器,甚至最近还出现有地冷冷凝器等。不过,目前地冷冷凝器更多还停留在试验阶段,技术尚不很成熟,在此不作特别的讨论。由于使用条件的不同,风冷冷凝器多应用在我国干燥缺水地区,而水冷式冷凝器多在水资源较丰富的地区运用。但随着我国工农业用水量的逐年升高,节约用水的呼声日益高涨,使用节水型的风冷冷凝器将会成为主要的选择。目前制冷空调机组的冷凝器多采用水冷式和风冷式。水冷式冷凝器是用水冷却高压气态制冷剂,使之冷凝。由于采用水冷式冷凝器可以得到比较低的冷凝温度,这对于制冷系统的制冷能力和运行经济性均较为有利,因此大型冷水机组多采用此种冷凝器。而风冷式空调机组是利用空气使气态制冷剂冷凝,无需冷却塔、冷却水循环管路,因此系统简单,安装方便,特别适用于水源缺乏,用水有限制的地方。在全负荷时,风冷冷凝器的冷凝温度要高于水冷式冷凝器,故风冷式空调机组的性能系数相对较低。因此,同样制冷量的风冷冷凝器对应的制冷压缩机需要更大的功率来运行。但是空调负荷在整