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1、最新资料推荐课 程 设 计 说 明 书设计题目：蒸发器工艺设计能源与动力工程学院热能与动力专业学生姓名学号：指导教师：完成时间: 2008 年 11 月 2华 中科 技大 学1最新资料推荐主 要 设 计 及 说 明主要结果（一）设计目标设计一个蒸发器。（二）设计条件 ：室外侧进风温度：35 o C冷凝温度：50 oC过冷度：5 oC室内侧进风干球温度：27 o C湿球温度：19.5o C蒸发温度：7 oC过热度：5 oC压缩机指示效率：0.75制冷剂：R134a制冷量：6000W（三）确定设计方案1蒸发器类型选择：采用冷却强制流动空气的干式蒸发器。2选定蒸发器的结构参数：选用10mm0.7mm
2、 的紫铜管， 翅片选用 f =0.2mm 的铝套片，翅片间距 sf =2.2mm 。管束按正三角形叉排排列，垂直于流动方向间距S1=25mm ，沿流动方向管排数nL =4，迎风面风速w f =2.5。（四）确定物性数据：1、确定空气在流经蒸发器时的状态变化过程：由给定的进风参数查h-d 图，得：2最新资料推荐h1 =55.2kJ/kgd1 =10.95g/kg根据风量选择原则取设计风量为：Va0.86Q00.250.8660000.25m3 / h1290m3 / h（1）进口湿空气的比体积v1 ：v1RaT1 (1 0.0016d1) / pB287.4 300 (10.0016 10.95
3、) /101320m3 / h0.866m3 / h（2）空气的质量流量Ga：GaVa / v11290 / 0.866kg / h1489.6 kg / h（3）进出口空气比焓差h ：hQ0 / Ga63600 /1489.6kJ / kg14.5kJ / kg（4）出口空气的比焓h2 ：h2h1h(55.214.5)kJ / kg40.7kJ / kg3最新资料推荐设取传热管壁面温度tw =12.5， dw 9g / kg查得 hw 35kJ / kg 。（取w100% ）得空气处理过程的饱和状态点 w，连接 1-w 与 h 2 线相交与2 点，得到蒸发器出口空气状态干球温度 t 216
4、C ,d 29.6 g / kg 。（5）蒸发器中空气的平均比焓hm ：h1h255.240.7hm hwhh(3555.235 )kJ / kg 46.4kJ / kgln1wln35h2hw40.7则 hw 线与 1-w 线相交于 m点，同时查得空气的平均状态参数为：tm20.2 Cdm10.1g / kgm 15.7 10 6 m2 / sm 1.1966kg / m3Pr0.70262、 R134a 在 7时的物性为：4最新资料推荐cplcpglgrpslglgPrlPrg13.6kJ / (kggK )0.91kJ / ( kggK )31388kg / m316.67kg / m0
5、.3MPa10 10 3 N / m250 10 6 Pags11.410 6 Pags93 10 3 W / (mgK )12.5 10 3W / (mgK )3.80.8主 要 设 计 及 说 明主要结果5最新资料推荐（五）具体计算过程查 R134a 的 lgp-h 图，得：t 07 C , h0401.23kJ / kgt112 C , h1406.12kJ / kgt 2s58.413 C , h2s 432.89 kJ / kgt 2v50 C ,h2v422.48 kJ / kgt350 C , h3268.78kJ / kgh4h5 263.89 kJ / kg1、 计算几何参数
6、翅片为平直翅片，考虑套片后的管外径为：dbD02f(1020.2)mm10.4mm主 要 设 计 及 说 明主要结果6最新资料推荐以图示的计算单元为基准进行计算，沿气流流动方向的管间距为： s2s1 cos3025 0.866mm 21.65mm沿气流方向套片的长度为：L4s24 21.65mm86.6 mm每米管长翅片的外表面积为：af2( s sd2 / 4) /1000 sf12b2(25 21.653.141610.4 2 / 4) / (1000 2.2)m2 / m0.4148m2 / m每米管长翅片间的管子表面积为：abdb (sff ) /1000 sf3.141610.4(2
7、.2 0.2) / (10002.2)m2 / m0.0297 m2 / m每米管长的总外表面积为：aofa fab(0.41480.0297)m2/ m 0.4445m2 / m每米管长的外表面积为：abodb10.01041m2 / m0.03267m2 / m每米管长的内表面积为：aidi1(0.0120.0007)1m2 / m0.02702m2 / m每米管长平均直径处的表面积为：amdm1( 0.01040.0086 ) 1m2 / m20.029845m2 / m肋化系数：aof / abo0.4445 / 0.03267 13.606当量直径：主 要 设 计 及 说 明主要结果
8、7最新资料推荐2、 计算空气侧干表面传热系数：（1）最窄截面处空气流速：wmaxw f /2 / 0.5309m / s3.76m / s（2）干表面传热系数根据 Mcquistion提出的用于计算 4排叉排管束平均表面传热系数的关联式：40.0014 0.2618(wmax db ) 0.40.15m0.0014 0.2618(3.760.01046) 0.4 (13.606) 0.1515.7100.009284mwmax cpm0.00928 1.1966 4.7 100520(Pr)2/3(0.7026)2/3W / ( m gK )66.40W / ( m2 gK )3、 空气侧当量表面传热系数的计算：（1）析湿系数12.46 dmdw1 2.46 10.1 91.35tmtw20.2 12.5（2）肋片效率对于正三角形叉排排列的平直套片管束，翅片效率f 可由式f tanh(mh ) / (mh ) 计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时翅片的长对边距离和短对边距离之比A/B=1 ， 且mB / db25 /10.
