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產(chǎn)品參數(shù) 產(chǎn)品價(jià)格 電議 發(fā)貨期限 雙方議定 供貨總量 大量 運(yùn)費(fèi)說明 根據(jù)訂單 名稱 翅片管 規(guī)格 齊全 材質(zhì) 20# 304 q235b 產(chǎn)地 聊城 倉庫地址 浩澤庫 計(jì)重方式 米計(jì) 可定制 是 品牌 浩澤 用途 換熱系統(tǒng) 應(yīng)用場(chǎng)所 鍋爐 電站 繞片管庫存充足,浩澤物資(商洛市分公司)專業(yè)從事繞片管庫存充足,聯(lián)系人:周經(jīng)理,電話:0635-8876891、13563000517,QQ:951556567,發(fā)貨地:大東鋼管產(chǎn)業(yè)園,以下是繞片管庫存充足的詳細(xì)頁面。 陜西省,商洛市 2022年，商洛市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值902.56億元，其中，產(chǎn)業(yè)增加值125.77億元，第二產(chǎn)業(yè)增加值359.55億元，第三產(chǎn)業(yè)增加值417.24億元。人均生產(chǎn)總值44599元。
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優(yōu)化設(shè)計(jì)方法包括兩部分：翅片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制冷劑流路設(shè)計(jì)。由于翅片尺寸決定了管間距，進(jìn)而影響制冷劑流路分配，因此應(yīng)首先設(shè)計(jì)翅片結(jié)構(gòu)，其次設(shè)計(jì)制冷劑流路。圖1 為優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖。1、翅片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在翅片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，將采用CFD 方法對(duì)翅片結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)主要分為如下5 個(gè)步驟：
步驟1：確定優(yōu)翅片高寬比Pt/Pl
在本文中，翅片優(yōu)高寬比是指在相同翅片面積下，翅片效率高的翅片高寬比。翅片效率可定義為：翅片管換熱器實(shí)際的換熱量(Qactual,fin)與大可能達(dá)到的換熱量(Qideal,fin)之比，如式（1）所示。
Qactual,fin和Qideal,fin 由CFD 計(jì)算得到。CFD 幾何模型采用兩排管翅片換熱器；邊界條件為空調(diào)蒸發(fā)器工況。在實(shí)際翅片模型中，翅片與管壁耦合；在理想翅片模型中，設(shè)置翅片溫度與管壁溫度相同。空氣上表面和下表面定義為周期性表面。根據(jù)CFD 計(jì)算結(jié)果，可以得到具有高翅片效率的翅片優(yōu)高寬比Pt/Pl。
步驟2：優(yōu)化Pt 和Pl
在制冷工況下，蒸發(fā)器表面會(huì)形成一層冷凝液膜。當(dāng)析濕較為嚴(yán)重時(shí)，窗片和橋片都會(huì)被這層液膜堵塞，導(dǎo)致其幾何結(jié)構(gòu)類似于平片。因此，在設(shè)計(jì)中采用了平片的關(guān)聯(lián)式來確定翅片尺寸。
設(shè)計(jì)中，設(shè)定的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)以及約束條件函數(shù)見式（2）~（4）。優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)用來分析性價(jià)比，見式（2）。式（3）~（4）為約束條件，即：小管徑換熱器的換熱性能（UA）應(yīng)等于或大于規(guī)定值；空氣側(cè)壓降應(yīng)等于或者小于規(guī)定值。
步驟3：優(yōu)化翅片開縫結(jié)構(gòu)
在翅片開縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，由于沒有適用于小管徑翅片換熱器的性能預(yù)測(cè)關(guān)聯(lián)式，因此本研究采用CFD 方法來模擬換熱器的換熱量和空氣壓降，從而確定優(yōu)開縫結(jié)構(gòu)。
在窗片的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)中，開縫角度和開縫數(shù)是自變量，縫高與縫寬可根據(jù)兩個(gè)自變量確定。因此，只需對(duì)窗片開縫角度θ 和開縫條數(shù)n 這兩個(gè)自變量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在橋片的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)中，縫高為翅片間距的一半，縫寬由開縫數(shù)確定。因此，對(duì)橋片開縫翅片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，只需對(duì)開縫條數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。基于CFD 計(jì)算結(jié)果，可確定具有較高換熱量和較低空氣壓降的翅片開縫結(jié)構(gòu)。
步驟4：換熱器性能測(cè)試
小管徑換熱器性能的測(cè)試系統(tǒng)如圖2 所示。實(shí)驗(yàn)中的測(cè)試工況根據(jù)房間空調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)確定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用多重線性回歸方法開發(fā)了小管徑換熱器性能的預(yù)測(cè)關(guān)聯(lián)式，并將其應(yīng)用于制冷劑流路設(shè)計(jì)的仿真程序中。
2、制冷劑流路設(shè)計(jì)
在制冷劑流路設(shè)計(jì)中，采用基于仿真的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖3 為基于仿真的制冷劑流路設(shè)計(jì)方法流程圖。設(shè)計(jì)中首先根據(jù)換熱器尺寸確定換熱器的預(yù)選結(jié)構(gòu)，并根據(jù)換熱器性能及成本調(diào)整管路結(jié)構(gòu)，然后計(jì)算調(diào)整后換熱器的性能，以確定下一步結(jié)構(gòu)的調(diào)整方向，終確定換熱器管路結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中采用基于知識(shí)的多目標(biāo)優(yōu)化方法，控制優(yōu)化過程，得到優(yōu)化結(jié)果。
本文采用基于圖論的三維分布式模型，預(yù)測(cè)具有不同流路換熱器的性能。Liu 建立的模型與實(shí)驗(yàn)值的大偏差為±10%。在Liu 的模型中，沿長(zhǎng)，寬，高三個(gè)方向?qū)Q熱器分割成若干個(gè)控制體。控制體包含了制冷劑，空氣和翅片換熱器三個(gè)部分。制冷劑與空氣的控制能量方程與動(dòng)量方程如式（7）~（11）所示。
式中，Ai 是制冷劑側(cè)換熱面積；Ao 是空氣側(cè)換熱面積；Ga,max 是小流通面積處的空氣流率； fa 是空氣摩擦系數(shù)；σ 是流通積的收縮比；Qfront, Qback, Qtop和Qbottom 分別是從前排，后排，上列和下列翅片的傳熱量。
本文對(duì)換熱系數(shù)和壓降預(yù)測(cè)關(guān)聯(lián)式的選取如表1所示。
優(yōu)化采用基于知識(shí)的優(yōu)化方法（KBEM）用于優(yōu)化換熱器。它包括兩個(gè)部分：改進(jìn)遺傳算法（IGA）和基于知識(shí)的優(yōu)化模塊（KOM）。KBEM 中的IGA 是傳統(tǒng)遺傳算法的改進(jìn)版，IGA 可以得到初解并控制整個(gè)優(yōu)化過程。采用基于知識(shí)的搜尋方法可以減少研究范圍，進(jìn)而并可以提高優(yōu)化效率。
三：設(shè)計(jì)案例
本章節(jié)將會(huì)采用前一章提出的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)采用5 mm 管翅片管換熱器的空調(diào)器。空調(diào)器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將與設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。
在此案例中，室內(nèi)機(jī)換熱器采用了5 mm 管翅片換熱器。室外機(jī)換熱器采用具有更大翅片間距的7 mm 管翅片換熱器，以防止熱泵工況時(shí)結(jié)霜導(dǎo)致的換熱性能惡化。
1、翅片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果
步驟1：確定優(yōu)翅片高寬比Pt/Pl
設(shè)計(jì)Pt/Pl 時(shí)，CFD 計(jì)算的邊界條件設(shè)置如下：進(jìn)口空氣溫度為300K，管壁溫度為280K。其他邊界條件同前一章。由圖4 所示的CFD 結(jié)果，可知優(yōu)Pt/Pl 比值為1.23，此時(shí)翅片效率高。
步驟2：優(yōu)化Pt和Pl
在翅片尺寸設(shè)計(jì)中，5 mm管翅片的UA應(yīng)大于7 mm管翅片，5 mm管翅片換熱器的ΔP應(yīng)小于7 mm管翅片換熱器。根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則，翅片的性價(jià)比、傳熱效率和空氣壓降隨Pt的變化趨勢(shì)見圖5（a）~（c）。由結(jié)果可得：當(dāng)Pt為18 mm時(shí)，w值較大，且滿足UA和ΔP的約束條件。根據(jù)優(yōu)Pt/Pl值，可得到優(yōu)翅片尺寸為18×14.7 mm。
步驟3：優(yōu)化翅片開縫結(jié)構(gòu)
根據(jù)所確定的優(yōu)翅片尺寸，利用CFD方法計(jì)算開3條縫的窗片和開4條縫的窗片的性能。圖6為具有不同開縫數(shù)的翅片表面空氣溫度分布圖。換熱量及空氣壓降的計(jì)算結(jié)果見表2。由計(jì)算結(jié)果可知：由于開縫數(shù)的增加導(dǎo)致縫高的降低，4條縫窗片具有更高的換熱量，和更低的空氣壓降。
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提高換熱器換熱性能的途徑傳熱方程是Q = KAΔt，很多研究者研究的主題方向是提高傳熱系數(shù)K。對(duì)強(qiáng)制循環(huán)空氣冷卻器,采取有效措施降低空氣側(cè)的傳熱熱阻或在制冷劑側(cè)采用選擇供液方式,控制供液量,或采用傳熱管可明顯提高傳熱系數(shù)。另外提高流體的流速可以增大傳熱系數(shù),但流動(dòng)阻力也相應(yīng)增大,因此通過增大流體的流速以增強(qiáng)傳熱系數(shù)K 有一定的限度。此外增強(qiáng)傳熱可通過增加傳熱面積實(shí)現(xiàn),但增加傳熱面積不應(yīng)靠加大整體設(shè)備的尺寸來實(shí)現(xiàn),而應(yīng)從設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)來考慮。
增加傳熱面積總體上分為兩種途徑:管外表面的擴(kuò)大和管內(nèi)表面積的擴(kuò)大。
目前管外表面積的增加主要是在管外加翅片或擴(kuò)展表面即肋化表面,它是通過附加肋片擴(kuò)大傳熱面積來減少對(duì)流換熱熱阻,從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。
可通過下列途徑來增大設(shè)備單位體積的有效傳熱面積:
①傳遞面采用擴(kuò)展面,如在對(duì)流傳熱系數(shù)較小一側(cè)的熱傳遞表面上附加翅片、筋片、銷釘?shù)?
②增大原有熱傳遞表面,如將表面處理成憎水性覆蓋層、多孔性覆蓋層、雙波紋狀管等
③在換熱器中管子的強(qiáng)化方面主要是異型管的開發(fā),從而達(dá)到增加傳熱面積的目的。異型管的種類包括螺旋槽紋管、橫紋槽管、縮放管、波節(jié)管、旋流管、粗糙表面管、螺旋扁管。
翅片管的傳熱過程
這兒講的“傳熱”不是通俗的對(duì)傳熱現(xiàn)象的一般稱呼，而是一個(gè)專有名詞。傳熱的定義是：熱量從熱流體經(jīng)過管壁傳給冷流體的過程。如下一小節(jié)的附圖所示。傳熱過程由三個(gè)分過程組成：過程1：
熱量Q（W或KW）由熱流體傳給管壁（管內(nèi)壁），這一過程屬“對(duì)流換熱”，其對(duì)流換熱系數(shù)為hi (W/（㎡·oC)）。（此后,角標(biāo)“i”代表“內(nèi)部”，角標(biāo)“o”代表“外部”，而角標(biāo) “w”代表管壁。），這一對(duì)流換熱過程對(duì)應(yīng)的溫差為（Ti-Twi）,此處，Ti為管內(nèi)流體溫度，Twi為管內(nèi)壁溫度。
過程2：熱量Q從管子內(nèi)表面?zhèn)鹘o管外表面，因?yàn)闊崃渴窃诠腆w內(nèi)部傳遞，這一過程叫“導(dǎo)熱” 或“熱傳導(dǎo)”。此過程對(duì)應(yīng)的溫差為（Twi- Two）。
程3：熱量Q從管外表面?zhèn)鹘o管外冷流體的過程。這一過程屬“對(duì)流換熱”，對(duì)應(yīng)的溫差為(Two- To), 其對(duì)流換熱系數(shù)為h o . 應(yīng)當(dāng)指出的是，此處，Two是基管的外表面溫度，因此，ho是以基管外表面積為基準(zhǔn)的換熱系數(shù)。之前講述了翅片管外表面為基準(zhǔn)的換熱系數(shù)h 的計(jì)算。兩個(gè)換熱系數(shù)ho和h的換算關(guān)系：ho= h×β×η
式中，β為翅化比，即加翅片后面積擴(kuò)大的倍數(shù)；η為翅片效率，是小于1的數(shù)；
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