热交换器形状对空调室内机性能的影响

　　热交换器形状对空调室内机性能的影响胡俊伟丁国良张春路上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200030出种弧形热交换器。并对具有这种热交换器的空调室内机进行了流场模拟。模拟结果显该种形式的热交换器能起到减小空调器气流噪声和增大风量的效果。

　　1程热物理；热交换器；数值模拟；空调器1引言翅片管式热交换器是空调器室内机的重要组成部分。不同结构的翅片管式热交换器对室内机的性能的影响有很火的无异因此研允如优化翅片矜由于采用试验的方法，设备复杂且成本也比较高，所以通过数值模拟的方法对翅片管式热交换器进行研宄越来越受到人们的1视14目前，7寸翅片管式热交换器的研究主要是集中在它的换热特性上。即从换热乃面考虑如何优化热交换器结树58.随着人们对空调器性能要求的不断提高，噪声低风量大也逐渐成为空调器设计的重要因素。因此，有必要从降低噪声，大风量方面考虑如何优化翅片管式热交换器结构，提高空调室内机的性能。

　　通过数值模拟的方法研宄不同结构的翅片管式热交换器对空调器室内机性能的影响，分析热交换器形状对空调室内机性能的影响规律，可以改进热交换器的结构形式，以达到减小噪声和增大风量效果= 2结构特点分体式空调器室内机风道系统般由翅厂管式热交换器贯流风机包括贯流风轮蜗壳蜗舌组成。1为室内机风道系统意。目前用空调室内机的热交换器主要有两种普通型从折式28.另外，邓明义等人曾设计了种祈式热交换器阁工，并通过试验证明带折式热交换器的内机具有很好的气动性能在此基础上设计了种弧形热交换器20，并对其进行了数值十算，3模型的建立及网格的划分以下分别对具述种形式热交换器的空调收稿日期2003年06月2日器室内机流场进行维模拟。空调器内贯流风轮结构参数为风轮长度=750，风轮外径，1= 1021腿内径，2=9，1雇，叶片数35.翅片管式热交换器管子外径7.2，横行管间距12.7纵向管间距。971仙，翅片厚度51丽，翅片间距1.4mm，3.1求解域的划分和边界条件为使模型简化，计算中对热交换器只考虑个流道内的流动，从而计算域中贯流风机的轴向长度也只取了热交换器个流道的厚度。另外，选取计算域时，将进出口流道的区域延长，这样可取大气压为压力边界条件。热交换器处为周期性边界条件。

　　3.2网格的划分计算采用非结构化网格，网格的划分按两部分进行，其中静网格部分热交换器风机蜗壳蜗舌在前处理模块，80，中进行，而动网格部分贯流风轮的生成在，尺03丁人中完成。

　　3.3求解方法和过程计算中流动作不可压处理，压力速度耦合采用31方法，湍流模型为标准18湍流模型。考虑动网格的存在，计算采用旋转坐标系法对空调器内流场进行模拟。

　　4结果分析4.10阳模型的验证与分析为了验证所使用的0模型的正确性与合理性，先对种折式热交换器20进行了模拟。

　　邓明义等人3曾用实验的方法对具有同种热交换器时空调室内机出口流量模拟结果与实验结果9的比较曲线。其横坐标为风机转速，纵坐标为出口风量。

　　增大的。从该可以看出计算结果与实验结果基本致，平均误差为20，且计算与实验结果均反映出室内机出口流量随贯流风机转速的增大而增大这特点。

　　4.2空调室内机内部流场特性为了分析空调器室内机内部流场特性，种空调室内机的流场被模拟。4为带折式热交换器出，风轮内侧存在个能控制整个气流流动的偏心涡流，该涡流的旋向与风轮的转向致。这是由于贯流风轮结构不同于离心风轮和轴流风轮，气流是1弧形2折试3折试4普通型口平均流速的比较。中横坐标为风机转速，纵坐标为出口平均流速。由6可以看出，带弧形热交换器的室内机出口平均流速相对其它类型的热交换器要大，这明弧形热交换器能改善室内机的内流特性，增大出口风量。

　　5结论通过对包括贯流风机和热交换器的空调器室内机整体性能进行数值模拟，分析热交换器形状对室内机性能的影响，可以知道在相同工况下，与其它形式的热交换器相比，笔者设计的弧形热交换器对提高空调室内机出口流量和降低高空调室内机噪声具有更好的效果。

　　两次流经叶片，由贯流风轮上部的叶片进入，从贯流风轮下部的叶片流出，造成上下气流在风轮内部形成个流动旋涡。这种旋涡的大小和位置不同程度地影响室内机的通流能力和噪声。由于这种内涡流回流造成了很大的能量损失。贯流风机的效率就取决于这种回流流量在总流量中所占的比例，所以控制这种偏心涡的大小和位置将对改善贯流风机的流场有很大作用。旋涡的大小对噪声也有较大的影响，为了降低噪声并增加风量，应使旋润小。

　　4.3热交换器形状对室内机性能的影响由于热交换器不同位置到贯流风轮的距离值不同，贯流风轮转动时，穿过热交换器散热片间隙吸入热交换器结构的约束，导致风轮进口的进气角变化大，形成定的进口气流旋绕速度，影响贯流风机的性能。在1为较小值区域处进气气流比较急速，其它区域处进气气流则比较缓慢，使室内机不同区域的进气气流存在定的空气压差，风轮外圆周上各点的气流速度也不样，在这种情况下，风轮内的旋涡加大，使风轮产生波动，增大噪声，而且对风量也有定的影响。值相差越大，对噪声和风量的影响也越大。因此，可以通过改变热交换器结构，使热交换器不同位置到贯流风轮的距离值尽量保持致，改善贯流风轮各处的进气条件和进口处各点气流的进气方向，以减少流经风轮时形成不必要的气流分离，改善风轮的内流状态，从而减小风轮内气流的旋涡半径，降低气动涡流噪声，增加风量。

　　为此，可考虑设计种翅片形状为弧形的热交换器20.下面对具有弧形热交换器的室内机进行数值模拟，同时与其它形式的热交换器进行比较。

　　流场速度矢量分布。

　　由5可以看出，具有弧形热交换器的空调室内机内部偏心涡涡心比较靠近蜗舌，距离贯流风轮中心较远，且漩涡较小，气流的回流减少，从而使得室内机内部的流通能力增强，增加了出口风量。另外，弧形热交换器不同位置到贯流风轮的距离值1基本保持致，这样就改善贯流风轮各处的进气条件和进口处各点气流的进气方向，减少了流经风轮时形成不必要的气流分离，改善风轮的内流状态，从而减小风轮内气流的旋涡半径，降低气动涡流噪声。

　　4屈治国，何雅玲等。平直开缝翅片传热特性的维数值模拟及场协同理论分析中国工程热物理学会。传热传质学8杨泽高宋卓睿，宋耀祖。纵向涡发生器强化换热的场协同分析。华南理工大学学报。20023063335 9邓明义，孟鸣，王军等。多折热交换器及其局部倒片降低空调室内机气动噪声的研宄，流体机械20091058学会动态关于中国制冷学会第十次团体会员代大会暨第届全国食品冷藏链大会的征文通知中国制冷学会第+次团体会员代大会暨第届全国食品冷藏链大会将于2004年1月份举行，现将有关征文事项通知如下征文内容新型制冷空调压缩机及机组等研发与应用；2制冷空调和热泵系统研究；3新工质的特性研究与应用；4制冷空调设备能源效率；5蓄冷及其相关技术的应用与发展；6室内空气品质及洁净室技术；6叮技术在冷空调系统中的应用；7冻干设备及技术发展；8冷藏链设备技术发展及应用研究；9.冷藏链能耗研究；10气调库技术及其发展；冷库设计及新技术应用等。

　　征文要求1大遂交截止日期2004年9月30日，其中包括中英文摘要，中文摘要250字5右；2.所有论文请用吣，1输入，以电子邮件或软盘发送或邮寄至中国制冷学会。

　　具体事项请联系中国制冷学会电子邮箱18证。，1联系人荆华乾胡汪洋小型制冷设备学术交流大会征文通知中国制冷学会小型制冷机低温生物医学专业委员会+型制冷学组，定于2，4年9月在扉岛5开20，4年全国空调器电冰箱柜和压缩机学术交流会。会议就空调器电冰箱柜压缩机及相关领域的技术开发设计制造和标准检测等方面新发展及相关技术学术闷进行研讨和交流。现就会议征集论文有关事项通知如下征文内容1产品的设计，新，新技术新功能的应用；2产品的控制智能化，变频变容技术的研究与应用；3环保节能与降噪技术的研发；4新材料的研制与应用，01制冷剂的替代研究；5检测的新技术新方法和新设备的研究与应用；6行业发展的热点焦点闷的分析看法建议等。

　　论文要求1论大文稿用州格式录入并用电子邮件发送到下述邮箱内。2论文应列出中英文名称摘要不多于200字，并应列出关键词和主要参考大献；文章立意清晰，论据充分，文责自负。3论大摘要应写明。标件或传真发注下述地址。

　　论文摘要截止日期2004年7月21日；论文截止日期2004年7月20日。

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