【硕博文献】采用小管径换热器的房间空调器特性研究
摘要
房间空调器采用小管径換热器后,不仅可以大大减小材料成本,还可
以明显降低制冷剂充注量,从而推进环保工质R290的使用。但是换热器管
径的变小,会影响空气側的换热特性。目前对空气侧换热特性的研究均是
针对管径大于等于7mm的换热器,因此需要研究小管径换热器在空气侧的
换热特性。换热器管径的变小,还会导致制冷剂压降増加。为保证制冷剂
压降处于合理范围,需要增加制冷剂分路数。空调器中采用分流器来避免
由于制冷剂分路数増加而导致制冷剂的分配不均。而现有分流器性能参差
不齐,对其研究较少也不够全面,因此需要全面研究分流器的分流特性
虽然小管径换热器的应用可以节约成本和减少制冷剂充注量,但采用小管
径换热器空调器的整机性能未知。因此需要研究空调器采用小管径换热器
后的整体性能,来探究采用小管径换热器的R290空调器是否值得推广。本
文对米用小管径換热器的空调器进行了较全面的研究,包括以下内容
1)实验研究了小管径换热器空气侧湿工况下的传热特性。测试对象包
括具有不同百叶窗翅片结构的11个管翅式换热器。通过实验发现:随着入
口相对湿度的増加,换热因子增加缓慢:换热因子随着翅片间距的增加而
减小;实验过程中,5mm管换热器底部出现了水桥,该现象不曾在7mm或
更大管径的管翅式换热器中出现。根据实验数据,开发拟合了预测5mm翅
片管换热器性能的因子关联式,8576的实验数据误差在土15%内,平均误
2)对小管径换热器常用分流器进行了研究和并提出分流器结构设计方
向。通过实验,得出了不同分流器的性能特点:1)插孔式分流器性能受安
装角度影响大,适于垂直安装:当两相流体流量增加,其分流性能变好:2)
圆锥式分流器性能受安装角度影响最小,在安装角度为0~30이时,具有良好
的性能:当两相流体流量増加,分流性能变好:3)反射式分流器性能受安
装角度影响较小,可以在安装角度0-159,具有良好的性能;当两相流体流
量增加,分流性能稍变好,但变化不大,具有良好的稳定性。综合安装角
度和流体流量对其性能的影响,反射式分流性能最好,圆锥式分流性能其
次,插孔式分流性能最差。根据实验结果并结合理论分析,提出了分流器
的结构改进方向,并通过实验验证了改进方向的正确性。分流器结构改进
方向为:分流器流道应平缓、分流器混合腔截面积应较小
3)研究了流路布置对采用5mm管的室内机和采用4mmn管的室外机性
能的影响。在此基础上,选择具有最优流路布置的室内机和室外机,对额
定制冷量为2600W的空调器进行匹配,用于研究采用小管径换热器的R
空调器的性能。结果表明,采用小管径换热器的R290空调器的制冷量和制
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