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1、制冷盯 一一目? ? ? ? ? ? ? ? 目? ?空调用换热器的发展和展望张永锉天津大学!近年来冷冻空调技术发展迅速,空调设备主要朝着高效、节能、小型化、轻型化方向发展。其中换热器在空 调设备中主要用作冷却器、加热器、冷凝器、蒸发器 和热回收装置,它的性能的好坏直接影响着空调设备的 性能优劣。有关空 调用换热器 的研究主要可以归纳成以下几方面一!空气侧强化传热研究#!翅片形式的改进空调用肋片式换热器 空气侧强化传热方式有?在平肋上冲制成针翅,以增加换热面积,同时使边界层反 复被破坏。? 将肋压制成波纹状,并在波形流路中形 成二次气流!在平肋上开孔。在平肋上冲成条缝!和均属于中断肋片形,其强
2、化传热原理为#当气流流过平板时,翅片的热边界层将随着流道的加长而逐渐增厚,而采用中断肋片形能破坏增厚的热边界层。为了减少前面肋片条对后面肋片条的影响,又研制出其它形式的肋片,如超条缝肋片等。空气侧换热系数的提高程度,波形片比平片提高% 58“,范围内这种换热器 空气侧换热系数2比翅片管换热器 铝管外径# %?# +88,铝片 厚%?+?%?公司对汽车调 空蛇形管蒸发器进行亲水性涂层研究也表明,表面膜状冷凝大大减少了盘管 的压降,使风机功率 降低%?、) 、) +系列 钢管串钢片浸镀锌(空气加热器,有的仍在生 产,如;、系列紫铜管绕 皱 折 紫铜片换热器,系列、 、一,系列钢管绕 皱折钢片换热器
3、,#系列铜管绕 铜片换热器补其中&#,年第+麟有的产量仍相当大,广泛用于 空 调和其它工程中,如 型换热器有的仍在某些类型的产品中占统治地位,如钢管绕皱折钢片加热器 就是目前国内最主要的蒸汽加热器。尔后一些工艺较先进的换热器,如6系列、0系列 钢管绕 光滑 铝片!换热器,6系列 钢管镶铝片!换热器,系列铝轧片!换热器相继研制成功,虽然存在这样或那样的问题,但均已成为正 式产品,应用 于空 调和其他工程之中。八十年代我国空调换热器理论研究和产品研究进 入了一个新阶段,几种高效传热管,如强化冷凝传热 的锯齿形肋片管管!、强化传热螺旋槽管6管!、双面强化传热管 6十管!、余弦型纵向波纹管、铜丝肋、纸
4、花肋、齿形肋高效肋片管的研制成功,使我国换热器的研究水平在某 些方面达到 了八十年代国际先进水平。与此同时,我 国自行设计、制造的几种新系列换热器如系列 铜管套 条缝片!、 系 铜 管套波纹铝片!、 6系列 铜管套平板铝片!换热器相继推出,并用 于 空调机组中,使我国空调 器的性能有了较明显的提高。八十年代我国先后从美国,日本等国引进三十余套换热器生产线或关键设备,从根本上改变了我国空调用换热器生产工艺落后,制造水平低下的局面。空调用换热器发展前景展望在强化传热方面,对巳开发的各种强化传热元件将开展以下两方面的研究工作其一是通过试验,以确定换热器结构尺寸对换热器性能的影响,其二是利用计算流体力
5、学和计算传热学的理论对换热器表面的热质交换过程和 空气流动过程进行数字模拟,以探明换热器的特性。在强化传热的同时,怎样将空气阻力的增加抑制在最小 的程度上,这将牵涉到一系列问题,如肋片管束 群!的排列、肋片管的形状,以及 凝结水的排除情况等等。它将要求我们对许多因素的 综合作用 要有一个全面的考虑,即进行优 化,找出最优 值。换热器紧凑性研究仍然是一大热 门课题,# ? #年国际换热器会议 上,将紧凑性传热表面定为( %94“54“ 传热表面积 密度!,目前已有板肋式换热器,汽车热交换器的传热表面超过了此值。换热器管束流休动力学及热力性能研究和换热 器表面亲水性膜热工特性研究是今后将继 续开
6、展的一项研究课题。由于减少换热器空气 阻力效 果十分显著,已引起国内外换热器 研究 产、员的关注。最近已开发出的换热器用的亲水性涂料,存在时间长了效果恶化的缺点,因此有必要进一步改进。对于风冷式热泵 空调 器,为了提高供暖能力,就 要尽量减少 由于结霜造成的 空 气阻力的增加,要快速排除融霜水,因此 要 对上流侧和下流侧肋片形状和肋片间距进 行研究,对表面处理方法进行进一步研究。对于换热器的耐久性和维护保养方面应加以研究,当然,降低成本和提高耐腐蚀性也将是今后要研究的重点。除此 之外,换热器的接触热阻研究、污垢 问题研究、计算机模拟研究、空气动力性能研究等仍将是今后的研究课题。参考文献#殷平国内外空调用 换热器的现状与发展湖 南大学#? ?2?+周 启瑾空调用热 交换器 的 发展动向现代空调#?(第一辑&烟田敏夫空调用热交换器9山形断面沙一八,才夕9云热特性 第一报,实验的 检讨!日本机械学会论文集 % 卷 &号# ?雀?细田泰生久,卜(才夕形热交换器日立评论#(,庄礼资等新型强 化传 热管制冷#。#?+ 略
