在本文中，我們將討論5mm換熱管間距對(duì)傳熱效果的影響。

1 優(yōu)化換熱器性能的三種途徑

換熱器作為制冷系統(tǒng)的重要組成部分，是傳熱的核心設(shè)備。 圓管式、管式、翅片式換熱器以其傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便等優(yōu)點(diǎn)，在空調(diào)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 機(jī)翼側(cè)的工作介質(zhì)多為空氣，管內(nèi)為水或制冷劑。 空氣側(cè)熱阻占換熱器總熱阻的70%以上。 因此，機(jī)翼側(cè)空氣的傳熱能力是衡量換熱器效率的一個(gè)指標(biāo)。 標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于翅片換熱器的性能優(yōu)化研究，一般有以下三種方法：

(1)提高換熱器的傳熱系數(shù)K；

(2)增大對(duì)流換熱面積A；

(3)增大翅片側(cè)與管內(nèi)流體的傳熱溫差。

在設(shè)計(jì)和使用換熱器時(shí)，需要考慮換熱器的使用場(chǎng)所、消耗的材料資金等，不可能無限制地增加換熱面積和溫差。 因此，目前換熱器性能研究的主流方向是通過不同的手段降低材料成本，同時(shí)提高傳熱效率。

2.推導(dǎo)分析

2.1傳熱面積對(duì)比

換熱器由管道和翅片組成，如圖1所示。

傳熱區(qū)由翅片傳熱區(qū)和銅管表面?zhèn)鳠釁^(qū)兩部分組成。 銅管外徑D，翅片間距Sf，翅片厚度δf，翅片寬度lf，銅管水平間距（管間距）S1，銅管垂直間距S2（暫?jiǎn)闻?，無S2），管束數(shù)為n，行程（展開高度）為m。

2.2 結(jié)構(gòu)比較

2.3 壓降對(duì)比

由于冷凝管由直段和U形彎管組成，局部阻力由U形彎管產(chǎn)生。 彎管中的流體顆粒受到離心力。 肘部前半段，外側(cè)壓力沿途增大，內(nèi)側(cè)壓力沿途減?。?而流速在外側(cè)減小，在內(nèi)側(cè)增大。 因此，彎頭前半部分沿外壁減速加壓，可能出現(xiàn)渦流區(qū)； 在彎頭的后半段冷凝器不銹鋼換熱管廠家，由于慣性，內(nèi)側(cè)也會(huì)產(chǎn)生漩渦。 當(dāng)管間距變小時(shí)，即U彎率減小，佛山市立羅機(jī)管有限公司增加。

2.4 傳熱系數(shù)比較

直徑，v 是運(yùn)動(dòng)粘度，μ 是粘度，cp 是恒壓比熱容，a 是熱擴(kuò)散系數(shù)。 當(dāng)管距減小時(shí)，系統(tǒng)壓力增大，制冷劑流量增大，雷諾值變大，因此管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)變大，傳熱效果增強(qiáng)。

(2)管壁厚δ為常數(shù)，管的導(dǎo)熱系數(shù)λ的變化可以忽略不計(jì)，因此δ/λ可近似視為常數(shù)。

(3) 當(dāng)管間距減小(19.5mm→19.05mm)時(shí)，氣流擾動(dòng)更加劇烈，風(fēng)速u可近似表示為

，其中 Q 是風(fēng)量（近似恒定），S 是傳熱面積。 隨著風(fēng)速的增大，空氣側(cè)傳熱系數(shù)h2增大。 因此傳熱系數(shù)k增大，即單位面積的傳熱效果提高。

2.5 傳熱計(jì)算

由于傳熱面積減少，但傳熱系數(shù)增加，這些因素相互抵消，對(duì)傳熱的整體影響不大，故總傳熱結(jié)果通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

試驗(yàn)樣機(jī)：3200W定頻單冷空調(diào)；

實(shí)驗(yàn)室：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)焓差實(shí)驗(yàn)室。

3.1 測(cè)試方法

同一實(shí)驗(yàn)室前后對(duì)比試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)過程中，僅更換管距不同的冷凝器，其他參數(shù)不變，對(duì)比制冷量、43℃高溫制冷和最大運(yùn)行制冷。

3.2 測(cè)試數(shù)據(jù)及分析

測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示，可以從測(cè)試數(shù)據(jù)中得到。

(1)額定冷量 1號(hào)機(jī)組額定冷量增加0.05%，能效降低0.63%，2號(hào)機(jī)組額定冷量增加0.89%，能效降低0.33%，平均容量提高0.42%，平均能效降低0.65%。 壓力升高，流速加快，沿程阻力和局部阻力增大，壓降大，故功率大。

（2）高溫冷量 1號(hào)機(jī)組高溫冷量增加1.45%，能效降低1.27%； 2號(hào)機(jī)組高溫冷量增加0.34%，43℃冷量減少0.86%； 提高能源效率。 此時(shí)，外界溫度升高，換熱溫差減小，風(fēng)速增大，劇烈擾動(dòng)引起的換熱效果更加明顯，換熱面積減小引起的換熱差占比例小，因此容量和能源效率提高。

(3)最大運(yùn)行冷卻最大運(yùn)行冷卻以外的溫度與高溫冷卻相近，因此傳熱效果變好，回風(fēng)溫度下降，壓降減小。 以上僅分析數(shù)據(jù)，并未考慮測(cè)試偏倚。

4。結(jié)論

綜上所述，可以得出以下結(jié)論。

4.1管間距對(duì)傳熱效果的影響

由理論分析可知，當(dāng)管距適當(dāng)減小時(shí)，氣流擾動(dòng)增大，湍流度增大，可強(qiáng)化傳熱； 管距過小，流阻增大，翅片表面不能充分沖刷，影響傳熱。 因此，管距對(duì)傳熱效果的影響與雷諾數(shù)、普朗特?cái)?shù)、S1/D等有關(guān)冷凝器不銹鋼換熱管廠家，管距19.5mm→19.05mm對(duì)性能基本無影響。

4.2管間距變化（19.5mm→19.05mm）可行

(1) 從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，額定制冷量變化不超過2%。 考慮到測(cè)試偏差，19.05mm冷凝器的容量并不比19.5mm冷凝器差，高溫制冷能力還是有提升的。

(2)冷凝器翅片面積減少2.3%，銅管U型彎管直徑變小，說明管距為19.05mm的冷凝器成本更低，經(jīng)濟(jì)性更好。 如果在換熱器尺寸可以改變的情況下，19.5mm和19.05mm冷凝器的高度相同，相信19.05mm冷凝器的換熱效果具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。 后期使用5mm聚光鏡時(shí)推薦使用19.05mm管距，性價(jià)比極佳。

技術(shù)：冷飲自動(dòng)售貨機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)