翅片式换热器原理,如何用Amesim做翅片式换热器设计和仿真

百科   2024-12-13 20:31   广东  

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一、原理和组成
翅片管式换热器是强制对流风冷换热器的一种,既可以做为冷凝器使用也可以作为蒸发器来使用,一般制成长方形或者U型和L型,由几根蛇形管并联成几排组成:实物图请参考以下图片:
应用范围:一般家用空调,风冷机组、空气源热泵、冷库的风冷冷凝器等,都采用的是翅片管式冷凝器,也是小型制冷装置设计中,绕不过去必学的一个知识点。
翅片式换热器的结构如下:
从上图我们可以看出,制冷剂蒸气从上部的分配集管进入每根蛇管,在管内凝结成液体,沿蛇管下流,最后汇于下部的液体集管中,再从冷凝器排出。此外,在盘管外加肋片,同时配以风机,使空气在风机的强制作用下横向掠过肋片盘管,加强换热效果。
主要结构:
换热翅片:铝片,与空气换热的主要部件;有很多种形式:
换热盘管:通常采用铜管,规格有φ7.92;φ9.52等等;目前主流空调厂家都在研发小管径换热管的技术。
端板:可以采用镀锌板或者不锈钢板,根据盘管的布置,冲孔。
分配集管:铜管制作,将制冷剂气体均匀分配到换热盘管;
液体集管:集合各换热盘管的制冷剂液体;汇总后从铜管送入到节流机构等。
二、建模:
在Amesim中,有专门的模型元件来做翅片式换热器的仿真,如下:
端口1:风侧的进风参数,包含风量、相对湿度、大气压、干球温度;
端口3:风侧的出风参数,包含风量、相对湿度、大气压、干球温度;
端口4:冷媒侧进口参数,包含压力、温度等制冷剂物性参数;
端口2:冷媒侧出口参数,包含压力、温度等制冷剂物性参数;
翅片式换热器的模型建立非常简单,相对于平行流换热器和U型板翅式换热器简单很多,如下:

三、参数设置方法:
我们今天学习下翅片式换热器参数设置的方法,如下:
左键点击换热器元件:
分为四个部分的设定:
结构参数:换热管、翅片、集气管等;
实体参数:换热器/翅片的初始温度;
内部流体:物性参数、压力降、换热参数;
外部参数:换热量;
右键点击换热器模型元件,进入到参数设定app:
结构参数设置好:
点击进入到流路绘制的界面:
创建连接是像在草图中一样使用鼠标完成的。该过程类似于连接组件的端口:
将鼠标悬停在管上:显示一个绿点,表示可以设置连接。如果没有,则在尝试为该管进行新连接之前移除现有连接,
单击所需的管并移动鼠标:出现一个黑色十字和一条黑线,表示连接正在建立,
悬停在管道上:出现一个绿点,表示可以设置连接,
单击所需的管道:连接已设置。
最终绘制完成后的翅片式换热器:
左键点击鼠标,直接连接相邻管路;
双击鼠标,今后和出口进行切换。
点击计算,得到最终的计算结果:

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