多结构百叶窗翅片在平行流冷凝器应用中的性能模拟研究

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百叶窗翅片因其换热性能强、结构紧凑而被广泛的使用在多种散热器中。就国内相关研究来看,主要集中在汽车空调平行流冷凝器的流场分析以及结构参数的影响,涉及家用空调领域的很少。随着家用空调能效标准的提高,平行流冷凝器取代传统的翅片式换热器的趋势越来越明显。本文以家用空调中的平行流冷凝器为研究对象,运用数值模拟的方法对6种结构百叶窗翅片的换热及流动性能进行对比,进而得到最佳的区域划分方法。为了验证翅片模型和计算方法的可行性及正确性,本文首先就将数值计算的结果与文献中的经验关联式和一些典型试验结果进行对比,计算结果显示,换热系数和压降的误差值都在允许范围内。基于Fluent的数值计算方法,建立了6种区域划分方法的多结构百叶窗翅片,并对其流场及温度场进行了详细的对比分析,得出在迎面风速为2.5m/s的情况下,1~6号百叶窗翅片的换热系数依次为:142.4、144.5、147.3、156.3、155.9和158.3 W/(m2·k),而压降变化不大,得出6号翅片的换热性能最好。在上述研究的基础上,再以6号翅片模型为研究对象,以数值计算得到的换热系数和压降的值为考核标准,分析翅片间距、百叶窗间距和百叶窗角度对翅片换热和流动性能的影响。本文研究成果,为今后多结构百叶窗翅片的实际应用和改造提供理论依据和指导意义。同时也为多结构百叶窗翅片的推广工作起到一定的促进作用。
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