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这几年,小管径在空调器中应用较多,它不仅降低了成本,而且降低了易燃工质如R290的爆炸风险,但与此同时,小管径的应用也减少了换热面积,使得空气压降增加。
因此,为了保证采用小管径换热器的空调器具有良好的性能,我们今天来分享下关于小管径翅片管换热器的优化设计方法。
步骤4:换热器性能测试
图7(a)和(b)分别为优5 mm 管翅片换热器的换热量和空气压降测试结果。本文仅展示优5 mm 管翅片换热器的测试结果。为了开发关联式,研究中还加工并测试了其他结构的5 mm 管翅片换热器。
基于大量的5 mm 管翅片蒸发器的实验结果,采用多重线性回归方法,开发了小管径换热器性能的预测关联式;并在制冷剂流路设计中,采用了所开发的5 mm 管翅片蒸发器性能的预测关联式。
2、制冷剂流路设计结果
根据翅片结构的设计结果,原始空调器和优化空调器的结构参数见表3。通过基于仿真设计的方法,得出小管径室内机换热器及室外机换热器的换热量。从图8(a)可知:采用5 mm 管换热器的室内机换热器与室外机换热器的换热量与图8(b)所示的原始空调器的换热量几乎相等。由图8(b)可知:采用小管径换热器的室内机的制冷剂充注量比原始室内机减少30%, 总充注量可以减少27%。
为了降低成本,并减少制冷剂充注量,小管径翅片管换热器(管径小于或等于5 mm)正在逐渐取代7mm或更大管径的换热器。当管径从7 mm减至5 mm,管路的截面积将减少49%,制冷剂充注量也相应减少。
然而,在空气侧,小管径换热器的翅片尺寸要小于大管径换热器的翅片,即减小了换热面积。另外,与管径密切相关的翅片间距也会减小,使得空气压降增加。在制冷剂侧,采用小管径管路会增加制冷剂压降,并减少管路换热面积。
因此,本文并提出小管径翅片管蒸发器的优化设计方法,包括翅片结构的设计以及制冷剂流路的设计,并对采用5 mm 管径蒸发器的空调器进行了实验测试。
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