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「案例分享」1.5匹家用空调蒸发器和冷凝器设计与仿真分析
点击次数:54 更新时间:2023-12-13

  对于翅片式换热器的设计,大部分的同行方法就是参考以前成功的案例来反推,尤其是对于小企业来说,绝大部分都是根据经验来设计的。

  今天我们来做一套1.5HP家用空调的蒸发器和冷凝器的仿真分析,看下这个设计的蒸发器与冷凝器是否达到设计的需求:

  案例:

  基准样机室内机尺寸为(长× 宽×高):838×273×179mm;贯流风叶规格 Φ92×645(35 叶片);室内换热器为三折 C 型结构,14 根内螺纹 U 管,U 管直径为 Φ7,总长,管距 19.05,片距 1.4,片宽 12.7,片厚 0.095,翅片表面亲水涂膜处理。换热器流路见下图:

  室外机尺寸为(长× 宽×高):762×257.2×584.2mm;压缩机为三菱 KNB092FTAMC旋转式直流变频压缩机;室外风扇电机为直流无刷电机,型号 DR-9538-708;轴流风叶规格 Φ438(3 叶片);节流部件为三花 1.65C-43 电磁膨胀阀;四通阀为三花三花 HSF-9;

  室外换热器为两排 L 型结构,22 根内螺纹 U 管,U 管直径为 Φ9.52,总长,管距 25.4,片距 1.4,片宽 22,片厚 0.095,翅片表面亲水涂膜处理。换热器流路见下图:

  内外机连接管规格:液管 Φ6mm,气管 Φ9.52mm,连接管长度:7.5m。后续可靠性试验时加长连接管长度:15m,试验连接管总长度:22.5m。

  一、蒸发器的设计与仿真:

  我们先把蒸发器的设计参数导入到Coildesigner中,绘制流路:

  输入已知参数:

  运行软件,得到如下结果:

  3D温度分布图:

  以下为换热管1~28.每根换热管的换热量:

  从上述的曲线图中,我们能看到,1~14管的换热量是远远大于15~28换热管的;

  我们做一个参数化分析,看下换热量与迎面风速之间的关系:

  风速变化设定为从0.5m/s到3.5m/s,均分为15个点;

  算的结果如下:

  从上述结算结果和曲线,我们试着得到以下结论:

  01)、随着风速的增加0.5m/s~3.2m/s,蒸发器的换热量是逐渐增大的,但是风速越到后面,对换热量影响越来越小;

  02)、随着风速的增加0.5m/s~3.2m/s,蒸发器的潜热量是越来越小的,也就是除湿效果越来越差;

  03)、随着风速的增加0.5m/s~3.2m/s,空气的出口温度是逐渐增大的。

  其他结论的话,各位同行可以自行根据仿真结果,得到其他一些结论;

  二、接下来我们看下冷凝器的仿真结果;

  流路设计:

  计算结果:

  3D温度分布图:

  我们做一个参数化分析:

  风速从0.5m/s~3.2m/s,看下换热量是如何变化的:

  仿真结果:

  从上述的计算结果和曲线变化规律,我们发现,出风口的温度是随着风速增加而减小的,压降是随着风速增加而增加的;这个在风机选型的时候需要注意;我们也很容易得到*佳的一个风速点。

  好了,关于翅片式蒸发器、冷凝器的设计和仿真,我们给各位粉丝推出了一套课程:《翅片式换热器设计和仿真全套课程(软件+视频+说明书+案例)

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