整体翅片式微通道换热器的数值模拟VIP免费

第１３卷第７期２０１３年８月ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮＡＮＤＡＩＲ－ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ３３－３７收稿日期：２０１３－０４－２７作者简介：李炅，博士，副研究员，主要从事制冷空调传热技术研究。整体翅片式微通道换热器的数值模拟李炅张秀平贾磊吴俊峰（合肥通用机械研究院）摘要采用ＣＦＤ数值模拟的方法，对整体翅片式微通道换热器空气侧的流动与传热特性进行研究，用场协同的原理分析翅片参数（长度、高度、间距）对换热器性能的影响，并与传统微通道换热器空气侧性能进行对比。结果表明：在考查的翅片尺寸范围内，随着翅片长度的缩短、高度的增加、间距的减小，温度场和速度场的协同性随之改善，有利于换热效果的提高；与传统的微通道换热器相比，整体翅片式微通道换热器空气侧换热性能变差，但是阻力大大降低，总体性能有所改善。关键词整体翅片；微通道；数值模拟；场协同Ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｆｉｎａｎｄｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒＬｉＪｉｏｎｇＺｈａｎｇＸｉｕｐｉｎｇＪｉａＬｅｉＷｕＪｕｎｆｅｎｇ（ＨｅｆｅｉＧｅｎｅｒａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅａｉｒ－ｓｉｄｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｆｉｎａｎｄｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇＣＦＤｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｆｉｎｓｉｚｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｆｉｎｌｅｎｇｔｈ，ｆｉｎｈｅｉｇｈｔａｎｄｆｉｎｐｉｔｃｈｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｆｉｅｌｄｓｙｎｅｒｇｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．Ｔｈｅｎｅｗｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｓａｌｓｏｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｏｎｔｈｅａｉｒｓｉｄｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｒｅ－ｓｅａｒｃｈｅｄｆｉｎ，ｔｈｅｓｙｎｅｒｇｙｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙｆｉｅｌｄｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｉｆｔｈｅｆｉｎｌｅｎｇｔｈｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｆｉｎｈｅｉｇｈｔｉｎｃｒｅａｓｅｓａｎｄｔｈｅｆｉｎｐｉｔｃｈｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｂｅｔｔｅｒｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｅｆｆｅｃｔｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ｔｈｏｕｇｈｔｈｅａｉｒ－ｓｉｄｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｆｉｎａｎｄｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｓｌｏｗｅｒ，ａｉｒ－ｓｉｄｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｓｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅａｉｒ－ｓｉｄｅｏｖｅｒａｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｉｎ－ｔｅｇｒａｔｅｄｆｉｎａｎｄｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ．ＫＥＹＷＯＲＤＳｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｆｉｎ；ｍｉｃｒｏ－ｃｈａｎｎｅｌ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｆｉｅｌｄｓｙｎｅｒｇｙ微通道平行流换热器是一种高效的风冷式换热器，其换热性能优于传统的管翅式换热器，目前已经被广泛用于汽车空调、家用和商业空调等领域［１］。然而，传统的微通道换热器加工复杂，制造成本高，且加工过程中会出现焊接带来的一系列问题，如管壁焊穿、因振动脱焊而导致传热能力下降、排水除霜问题等，这些问题也一直阻碍着微通道换热器的推广应用［２］。整体翅片式微通道换热器（见图１）有效地解决了或改善了传统微通道换热器的这些问题。整体翅片式微通道换热器由全铝合金...