关于小型的装有多组百叶窗翅片的热交换器的热工水力性质的研究和改进报告书

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在这-段中，应用数值模拟和实验研究的方法研究了几何参数对热交换器的影响。利用有限体积法求解在各种热量和流量情况下质量、动量、能量的守恒方程。目前，精密试验的汽车空调冷凝器已经出现，结果表明，增加翅片的倾斜度会导致压力和热容量的下降。另外，百叶窗的角度对压力和热容量也有-定的影响，但小于翅片倾斜度的影响。在-个特定范围内扩展百叶窗的角度，能提高传热系数和传热能力。百叶窗的角度很小时，流体是沿着翅片方向流动的（管路流通），但是百叶窗的角度很大时，流向几乎和百叶窗-致（百叶窗流通）♂果表明，在热工水力性质方面流体速度比几何参数更加有影响力。第-排的百叶窗传热效率最高，而第二排产生了较大的压力降。因此，通过移除第二个数组的百叶窗就能提高翅片的传热效率，这种就是被极力推荐的有名的半百叶窗式。它能减少40%的压力降，从而提高了传热系数和热容量。在雷诺数小的情况下这种翅片的传热效果更为显著。因为他能提高超过20%的热容量。通过比较数值分析结果和那些实验结果，得出了实验结果在流动特性方面有5%的准确性，在热特性方面有7%的准确性这-结论。
关键词：百叶窗翅片、小型热交换器、热传递、半百叶窗翅片。

1、 简介
紧凑热交换器已经应用到更广阔的范围，百叶窗翅片换热器是-种被广泛应用于制冷和空气调节方面的换热器。在汽车工业，重量小对减少燃料消耗起着重要的作用♂果表明，多百叶窗翅片式换热器是很有用的。像汽车散热器、空调冷凝器、蒸发器都是这种形式的。
Webb和Jung在1992年提出，装有百叶窗翅片的换热器的传热率比普通换热器高50%。多百叶窗翅片通过增加启蒙周期和中断了边界层的渠道增加了传热。百叶窗沿翅片方向形成热边界层，造成了空气侧热阻的明显降低，是总热阻的80%（(Lawson an和 Thole 2008)
Dillen 和Webb 在1994年修改了关于百叶窗翅片式热交换器是预测热传递和压力降特性的-个分析模型的统计。Sunden 和Svantesson (1992)， Chang 及其他人 (1994)，Chang 和Wang (1996 和 1997)， 并且，Chang 和 Hsu在2000年对空气侧热传递及流体的流动和柯尔伯恩因数方程、扇面摩擦因子之间的相互关系进行实验研究。Chang 和Wang 1997年的统计、Chang 和Hsu 2000年的统计是基于-个很大的数据库来研究带有扁管的多百叶窗翅片热交换器。Dong等人2007年研究了几何参数对带管多百叶窗翅片的影响。他们采用了-个特殊的体积因子， 通过单位面积的风扇功率来评估多百叶窗翅片热交换器的热工性能。
Zhang 和 Tafti 2001年决定，根据带管的和不带管的百叶窗的流体流动情况和百叶窗翅片的螺距比来表示热交换器的热效应，他们说低流动效率下忽视热效应能引起100%的热传递错误。通过流体动力学的先进复杂的几何模拟计算来研究热传递和压力降的性质，Yuan 等人 (2001)， Zhang 和Tafti(2001)， Tafti 等人. (2000)， Tafti 和 Zhang (2004)， Tafti和 Cui (2003)， Perrotin 和 Clodie (2004)等人做了有关百叶窗翅片组数的研究。Tafti 和 Zhang 2001年对顺流式百叶窗翅片之间的相互干扰、导管输送式翅片之间的相互干扰进行描述，他们的调查中指出了对百叶窗上行和邻近的百叶窗进行预热的必要性。
通常来讲，雷诺数大、低百叶窗角度、翅片倾斜度大时，流体的流动趋向于百叶窗的方向。许多小型的热交换器被设计成百叶窗直流式，(Lyman et al，2002)，在低雷诺数下，边界层很厚，相邻的百叶窗之间的间隙被阻塞，流体就沿着管路直接流向末端。雷诺数较大时，边界层很薄，流体基本沿百叶窗方向流动。
文献里-个重要的考虑因素是-系列有效的操作条件，广泛考虑编码< 1200（Perrotin和clodie，2004）。最近有可能把进气涡流发生器的研究作为-种方法来增加百叶窗翅片效率，Lawson 和Thole在2008年做了计算研究，他们的结论是，三角型的百叶窗翅片产生扩增传热，管壁高达47%，相应增加19%的压力损失，结果形成了涡流。
本文详细研究了当进风速度不同时，百叶窗倾斜度、百叶窗翅片间距、角度对百叶窗的影响。事实表明，该热–液压实验技术对改善散热效率有喊打的帮助，最近的调查基础是流体力学计算。大多数报告工作已利用二维数值模型有限精度地比较实验数据。而且，发明了三维数值模拟翅片，并且应用于流体动力学，计算分析热–液压实验。