梁斯麒

近年来,对制冷换热器用翅片形式的研究取得了一定的进展,文献[1]研究了多种表面变形片的强化传热特征,并根据单片矩形翅片表面的换热系数分布[2],提出在翅片上换热性能的薄弱区域开大直径圆孔,从而改善翅片的换热效果[3]。但文献[2]对局部换热系数分布的研究仅局限于单片矩形翅片,与翅片管的实际情况有明显差异。苏华[3]和范亚明[4]等人通过正交优化实验,获得了2种优化片型,即沿管开对称大直径圆孔翅片以及双侧开非对称大直径圆孔—半圆孔交叉翅片,实验表明:在最窄截面风速Umax=1 m/s～8 m/s的范围内,双侧穿孔方案中最优片型的风侧当量换热系数 h0比平翅片增加了22.6%～30.4%,平均增幅达29.5%,ΔP最大增幅不超过8%;双侧开非对称圆孔—半圆孔的交叉翅片方案中最优片型的 h0比平翅片增加了14.3%～20.9%,平均增幅达18.7%,ΔP最大增幅不超过6%。高建卫等[5]利用家用冰箱制冷系统,分别采用圆孔—半圆孔交叉优化翅片、圆孔优化翅片以及平翅片管式制冷换热器,进行积霜工况下的传热和制冷性能对比性实验研究。结果表明:与平翅片相比,当最窄截面风速为0.5 m/s时,积霜工况下圆孔翅片的传热性能最好,其传热系数平均提高了11.53%;对流换热系数平均提高了18.84%;制冷系数平均提高了6.83%;有效制冷量平均提高了602%,节省电能6.39%,且积霜工况下圆孔不易堵塞,可在较长时间内维持较好的强化传热特征。根据文献[4]矩形翅片管实验试件的结构建立数学模型,运用数值模拟的方法,耦合分析求解出翅片表面的速度分布、温度分布和努谢尔特数分布,模拟结果与文献[4]实验数据进行了比较,证实了模拟结果的正确性。……