继凯

(1 上海理工大学环境与建筑学院 上海 200093； 2 北京凯昆广胜新能源电器有限公司 北京 101300)

自然工质CO2对环境无污染，单位容积制冷量大，在制冷循环、热泵循环中得到广泛应用[1-3]。与常规换热器相比，CO2与微通道换热器相结合可有效提高换热效率[4-5]。国内外研究者对CO2微通道气冷器流动和传热性能进行了模拟研究。Liao Shengming等[6]数值研究了超临界CO2微通道管内层流流动换热特性，给出了在加热和冷却条件下不同微细管内的速度剖面曲线、温度剖面曲线和Nu值，结果表明超临界换热和普通换热有很大差别。陆平等[7]数值模拟研究了微通道平行流气冷器内部流量分布特性，发现扁管长度、进口集管与扁管组合尺寸及出口集管与扁管组合尺寸对气冷器内部扁管之间的流量分配不均匀度有很大影响，但忽略了研究CO2运行参数对流量分配的影响。巫江虹等[8]利用分解模型方法对扁管和集管分别建立模型，模拟结果与实验结果相吻合，结果表明随着CO2进口质量流量的增大，扁管内最大流量不均匀度急剧下降，并采用编程的模拟方法，未涉及气冷器本身结构参数对CO2的传热影响。

为进一步优化CO2微通道气冷器结构和研究其换热特性，根据文献[8-9]，本文采用分解模型的方法数值模拟CO2微通道气冷器，研究了气冷器结构参数和CO2运行参数对CO2微通道气冷器流量分配和换热的影响。

1 CO2微通道气冷器模型

1.1 物理模型

图1所示为微通道气冷器结构，图2所示为微通道扁管截面图。……