摘要:建立了恒流條件下的強制對流翅片管式換熱器的結霜模型,并用實驗結果驗證了模型的可靠性.將結霜模型和風機性能曲線聯(lián)合起來考慮,在更加切合實際的情況下,模擬了換熱器在結霜工況下的熱力性能.研究發(fā)現(xiàn),換熱器結霜引起了翅片效率、空氣流通率及翅片性能的顯著降低,同時還伴隨著空氣側壓力降上升.討論了改變風機類型、翅片間距以及翅片厚度在內(nèi)的幾種設計參數(shù)對結霜性能的影響.
    關鍵詞:翅片管式換熱器;結霜工況;性能
　　在風冷熱泵型的空調(diào)設備中,翅片管式換熱器表面結霜是很普遍的問題.換熱器表面結霜增加了翅片和氣流間的熱阻,降低了換熱器的冷卻能力,減少了通過換熱器的氣流量,增加了氣流的壓力降.當換熱器長時間結霜以后,氣流通道可能被*堵塞.為了保證換熱器的理想性能,要周期性地循環(huán)除霜.在用來除霜的熱量中,事實上只有15%～20%被有效利用,其余的熱量都散到周圍的環(huán)境中.由于結霜的存在,工業(yè)上使用的制冷設備與相同條件下沒有結霜的設備相比較,體積大50%左右,能耗增加了25%[1].制冷換熱器的設計需要考慮結霜速率,結霜與氣流堵塞、空氣側壓力降及導熱率降低的關系[2].
   目前,已經(jīng)發(fā)表的關于換熱器表面結霜研究的論文中,大部分只建立了大平面結霜的單一均勻特性模型,并測量了結霜時典型換熱器的熱力性能[3,4],僅有一部分研究考慮到結霜時的氣流量和壓力降變化[1,5,6],沒有考慮建立結霜翅片表面的模型.過去對換熱器表面結霜的研究為設計結霜工況下的換熱器提供了指導,但沒有涉及到翅片表面結霜增長模型的建立.
   本文在前人所做工作的基礎上,建立了強制對流翅片管式換熱器的結霜數(shù)學模型,該模型涉及到翅片表面結霜增長及與風機特性曲線的關聯(lián),因此具有更高的度。