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浅析翅片管散热器蓄冷过程的特性
发布时间:2021-02-20 15:45:56

针对盘管蓄冰期传热系数低的问题,提出了采用翅片管作为蓄冰换热器的方案,并对间距为12.7mm的翅片管散热器进行了试验。得到了制冷量的变化规律、结冰界面的推进过程和冰层厚度的分布,对翅片管式冰蓄冷器的后续研究具有参考意义


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在冰蓄冷空调系统中,冰蓄冷罐的传热性能非常重要,已经成为冰蓄冷技术研究的重点之一。制冷剂盘管直接蒸发蓄冷罐中的制冷剂与水直接换热,没有二次传热损失,因此得到广泛应用。但由于冰层热阻大,传热性能不好。杜、等[1]对直接蒸发内融冰盘管进行了实验,得出在蓄冷工况下,传热系数为30 ~ 40w/(m2·k)。王丽娜等人[2]对冰盘管的凝固过程进行了数值模拟,建议采用Bi1000。


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在蓄冷阶段,盘管直接蒸发蓄冷罐的热阻随着冰层厚度的增加而增加。因此,增加管外传热面积和减小冰层厚度是提高传热性能的关键。简单地增加盘管密度会占用更多的储冰空间,导致IPF太小。在管外增加翅片不仅可以增加传热面积,而且基本上不会减少储冰罐的有效储冰空间。因此,采用翅片管作为蓄冷换热器应该是可选的技术方案之一。对直径为9.52 mm、管间距为25.4 mm、光滑铝翅片、板厚为0.2 mm的翅片管散热器进行了实验研究,并与同规格、同长度、同布置的翅片盘管进行对比,发现翅片管散热器在蓄冷期的平均制冷量(忽略热漏损,即制冷量)提高了15.3%(水泵停止), 蓄冰能力提高25.9%,蓄冷初期,换成管外壁面积的k翅片管/k盘管传热系数比值接近1.0,即强化效果不明显。 经过蓄冷中后期(135min)后,传热系数比值开始逐渐增大,蓄冷后期达到2.52。