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翅片管換熱器的相關知識

發布時間：

2022-12-06

來源：

　　翅片管換熱器廣泛應用于空氣源熱泵室外機組，其傳熱和阻力特性的改善有助于提高熱泵機組的整體性能。為了增強空氣側的傳熱，研究人員對平板翅片進行了大量的改進，如使用波紋翅片來延伸空氣的流線，用不連續翅片打破流體的邊界層，用帶渦流發生器的翅片產生縱向和橫向渦流。這些高能翅片廣泛應用于生產和科研中。

　　翅片管換熱器廣泛應用于空氣源熱泵室外機組，其傳熱和阻力特性的改善有助于提高熱泵機組的整體性能。為了增強空氣側的傳熱，研究人員對平板翅片進行了大量的改進，如使用波紋翅片來延伸空氣的流線，用不連續翅片打破流體的邊界層，用帶渦流發生器的翅片產生縱向和橫向渦流。這些高能翅片廣泛應用于生產和科研中。

　　在結霜工況下，波紋翅片、不連續翅片等高能翅片流動阻力大，導致翅片表面風速降低，加劇結霜的形成，嚴重影響翅片管換熱器的性能，甚至喪失強化傳熱特性。嚴重阻礙空氣源熱泵實際應用的是室外機的結霜問題，尤其是在我國長江流域。

　　翅片上的孔洞可以不斷地呼吸空氣，導致二次流頻繁破壞邊界層的發展，從而以增加阻力為代價，大大提高了翅片管換熱器的傳熱性能。當翅片間距為10.0 mm時，傳熱效果較好。對于10.0 mm的翅片間距，在空氣雷諾數范圍為750 ~ 2350的條件下，比較了穿孔翅片管換熱器與平翅片(非穿孔翅片)管換熱器的傳熱能力。與平板翅片管換熱器相比，當空氣雷諾數為750時，穿孔翅片管換熱器的傳熱因子(無量綱表面傳熱系數)提高了0.3%;當空氣雷諾數為2 350時，穿孔翅片管換熱器的傳熱系數提高了8.1%，且壓降不明顯。

　　空氣源熱泵的室外機在冬季制熱工況下是蒸發器，在夏季制冷工況下是冷凝器。當室外單元充當冷凝器時，冷空氣對其冷卻的熱交換效果得以實現。當室外機作為蒸發器使用時，當空氣流過翅片管換熱器時，很容易在其表面析出冷凝水。在不考慮室外機結霜的情況下，濕工況比干工況更有利于翅片管換熱器的傳熱。

　　對于翅片管換熱器，傳熱發生在基管和翅片表面。合理使用各種邊界條件(對稱邊界條件、周期邊界條件等)和選擇模擬區域可以縮短計算時間，提高計算精度。對于空氣源熱泵的翅片管換熱器，開圓孔的目的是為了在干(濕)工況下具有比平翅片更好的傳熱性能;在結霜條件下，霜層不易堵塞小孔，在除霜循環中仍能保持優良的傳熱強化特性。


關鍵詞：

翅片管換熱器