Микроканальные испарители (MCE) широко используются технологии теплопередачи, используемые в автомобильных кондиционерах. Их небольшой объем, высокая эффективность и простота обслуживания делают их популярным выбором; однако они подвержены неравномерному распределению хладагента, что имеет серьезные последствия для тепловых характеристик и требует эффективного решения путем улучшения распределения потока внутри каналов. Поэтому в данной статье экспериментально исследуется, как структуры коллектора влияют на распределение потока внутри микроканальных испарителей.
Микроканальные испарители зависят от режима потока внутри коллектора, чтобы контролировать движение жидкости внутри. На режим потока внутри этих микроканалов влияет температура жидкости, которая, в свою очередь, определяется как геометрией, так и силами поверхностного натяжения, действующими на входной хладагент. Неравномерное распределение можно предотвратить только путем минимизации градиентов давления вдоль их коллектора.
Были предложены различные стратегии для уменьшения падения давления в испарителе за счет оптимизации распределения жидкости и пара внутри микроканалов. Большинство этих стратегий основано на изменении либо характеристик потока, либо геометрии микроканалов; хотя они и эффективны, их применение, как правило, ограничено из-за сложности и капитальных затрат; кроме того, они не обеспечивают комплексного решения проблем, связанных с распределением пара внутри микроканалов испарителя.
Одним из наиболее многообещающих решений является использование микроканального испарителя с вертикальным расположением трубок и коллекторами увеличенного размера, обеспечивающими оптимальные тепловые характеристики в различных условиях эксплуатации. Внутренний распределитель хладагента обеспечивает равномерную подачу хладагента через многопортовые микроканальные трубки, а большие коллекторы обеспечивают свободный дренаж конденсата; кроме того, его вертикальное расположение предотвращает скопление воды на впускном коллекторе и стенках испарителя.
Исследования показали, что микроканальные испарители могут получить значительную выгоду от использования различных стратегий управления распределением потока внутри микроканалов. Одна из таких стратегий предполагает увеличение пространства ребер для уменьшения падения давления на воздушной стороне теплообменника; другой использует проектирование коллекторов с равномерным распределением хладагента; наконец, третий модифицирует обе стратегии, изменяя коэффициенты теплопередачи на стороне воздуха и хладагента каждого микроканала индивидуально.
Проведены обширные испытания, сравнивающие производительность микроканального испарителя с производительностью теплообменника с круглыми трубками, и обнаружено, что падение давления на стороне воздуха у них ниже при выравнивании холодопроизводительности. Далее они разработали вычислительную модель для прогнозирования этого фактора для микроканальных теплообменников, обнаружив, что он хорошо коррелирует с экспериментальными данными и, таким образом, продемонстрировали, как ее использование может снизить падение давления на стороне воздуха до 27% без ущерба для производительности или надежности.
SC-1100 388*346,7 мм Автомобильный кондиционер MCHE Змеевик конденсатора Микроканальный теплообменник
SC-1100 388*346,7 мм Автомобильный кондиционер MCHE Змеевик конденсатора Микроканальный теплообменник
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
Посмотреть больше >>
