微通道换热器在制冷空调系统中的应用分析_张超VIP免费

低温与超导第39卷第9期制冷技术RefrigerationCryo．＆Supercond．Vol．39No．9收稿日期:2011－06－07作者简介:张超(1974－)，男，博士、副教授，主要研究方向:制冷空调节能技术。微通道换热器在制冷空调系统中的应用分析张超，刘婷，周光辉(中原工学院能源与环境学院，郑州450007)摘要:2010年6月1日实施的新能耗标准进一步推动了制冷空调行业的升级，微通道换热器以其体积小、重量轻、结构紧凑、耐高压、热阻低、换热效果好等特点开始逐步在汽车制冷空调系统、家用和商用制冷空调系统中得以应用。然而，国内在该领域的研究比国外起步晚，理论和实验研究都比较缺乏。文中对微通道换热器在制冷空调系统中的应用研究进行了总结分析，指出了该研究领域的研究热点，为其进一步的应用研究提供了参考。关键词:微通道换热器;制冷空调系统;应用分析Applicationanalysisformicro－channelheatexchangerinrefrigerationandair－conditioningsystemZhangChao，LiuTing，ZhouGuanghui(EnergyandEnvironmentInstitute，ZhongyuanUniversityofTechnology，Zhengzhou450007，China)Abstract:TheimplementationofnewenergyconsumptionstandardonJune1，2010hasfurtherpromotedtherefrigerationandair－conditioningindustryupgrade．Micro－channelheatexchangerwithmanycharacteristicssuchassmallvolume，lightweight，compactstructure，sustaininghighoperatingpressure，lowthermalresistanceandgoodeffectonheattransferhasbeengraduallyappliedinautomotive，householdandcommercialrefrigerationandair－conditioningsystem．However，thedomesticstudiesinthisfieldstartlaterthantheforeignone，andthetheoreticalandexperimentalresearcharescarce．Inthispaper，thepreviousresearchofmicro－channelheatexchangerinrefrigerationandair－conditioningsystemwassummarizedandanalyzed．Andthedifficultiesinthefieldwerepointedout，whichcouldprovidereferencesforfurtherapplicationofmicro－channelheatexchangerinrefrigerationandair－conditioningsystem．Keywords:Micro－channelheatexchanger，Refrigerationandair－conditioningsystem，Applicationanalysis1前言微通道换热器的工程背景最早可以追溯到20世纪80年代电子器件的冷却问题和20世纪90年代微机电系统的传热问题。目前关于微通道换热器比较通用、直观的定义是由Mehendale．s．s提出的，他将水力当量直径小于1mm的换热器称为微通道换热器。微通道换热器的常见结构如图1所示。微通道换热器在制冷空调系统中的应用研究开始主要集中在汽车空调制冷系统中，其原因主要考虑到CO2的蒸汽密度高，比热和容积制冷量较大，充注量较小及较高的操作压力适合开发小管径的换热器。2010年6月1日实施的新能耗标准势必会推动产业的升级，单纯依靠增加换热器的面积或使用高效零部件(如高效风机、高效图1微通道换热器的结构Fig．1Thestructureofmicro－channelheatexchange压缩机等)已经不能满足空调器的发展趋势，传统的提高产品能效比的办法也势必会加大投入的成本，甚至造成大量不可再生能源的浪费。微通道换热器具有体积小、结构紧凑、换热器热阻低、传热快、传热温差小、制冷剂充注量小、可承受较高操作压力、能耗低等特点，使其应用到制冷空调系统中提高空调器的整机性能成为可能。本文针对制冷空调系统用微通道换热器的研究成果进行了总结，并对微通道换热器在制冷空调系统中应用的优点及有待解决的问题进行了探讨，指出了该领域目前的研究热点。2微通道换热器在制冷空调系统中的研究现状2．1微通道换热器内流体流动的换热特性当微通道水力直径为381um时，宏观理论公式已不适用于微通道摩阻及努塞尔数的计算，必须对微通道换热器流动传热特性进行研究。微通道换热器的流动换热特性与常规的换热器不同，只有全面透彻地了解微通道换热器的特性，才能更好的为工程应用设计提供参考，因此微通道内流体流动换热特性的分析与仿真是目前的研究热点。关于微通道内气液两相流流型的研究很多，KariyasakiA等将微通道内流体的流型分为泡状流，...