橢圓管翅片式蒸發器作為一種目前仍未大量生產應用的蒸發器,具有非常大的潛力。橢圓管翅片式蒸發器相對圓管翅片式蒸發器有以下明顯的優勢:**點是換熱效果得到改善;第二點是橢圓管外部流動特性好;第三點是蒸發器結構緊湊。但是目前的研究通常是理論分析或者數值模擬分析,都未能直觀的反映圓管翅片式蒸發器和橢圓管翅片式蒸發器之間的優劣性。本文以橢圓管翅片式蒸發器和圓管翅片式蒸發器為實驗對象,針對管外側換熱,對橢圓管翅片式蒸發器更為優異的換熱性能和阻力損失進行研究。通過比較分析兩種管型管外側的換熱性能和阻力損失大小,從而判斷孰優孰劣。
本文先介紹了實驗裝置、實驗步驟、實驗方法和測試儀器,測試不同工況下兩種管型翅片式蒸發器的進風口和出風口的干濕球溫度、循環風量和全壓,通過這些數據來反映管外側的換熱性能和阻力損失大小。通過實驗可以準確對兩種不同管型翅片式蒸發器的性能做出更為有說服力的分析比較。一方面以實驗測試來反映兩種管型翅片式蒸發器的工作特性,另一方面也為后文的數值模擬計算提供驗證和充足的數據樣本。
然后,介紹兩種管型翅片式蒸發器數值模型的建立、邊界條件的確定、網格劃分、解算器的選擇,采用湍流模型與組分運輸模型,設置進風口的參數,求得制冷量,通過與實驗數據進行對比,從而確定數值模型的正確性,并對產生的誤差進行分析。其次,通過將實驗數據和數值模擬結果進行對比分析,通過比較制冷量大小,判斷數值模擬模型是正確的。同時通過分析兩種管型的阻力損失、制冷量,得出結論:橢圓管翅片式蒸發器的阻力損失較圓管型小,可以減少風機壓頭;在一定區間的制冷量下,橢圓管翅片式蒸發器的耗銅量、耗鋁量較圓管型小。