制冷課程設(shè)計(jì)--分體式冷暖房間空調(diào)器設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-14 00:22 本頁面
【正文】 選用 ?10 x 的紫銅管，翅片選用厚為δ f= 的鋁套片，熱導(dǎo)率為λf=237 W/(m K)，翅片間距 sf=。管束按正三角形叉排排列，垂直于流動(dòng)方向的管間距 s1=25mm，沿流動(dòng)方向的管排數(shù) nL=4，迎面風(fēng)速 uf=。 （ 1） 計(jì)算幾何參數(shù) 翅片為平直套片，考慮套片后的管外徑為 db=d0 + 2δ f= 沿氣流流動(dòng)方向的管間距為 s2=s1cos30176。 = 沿氣流方向套片的長度 L=4s2= 每米管長翅片的外表面面積 af=2(s1 *s2 π4 db178。) 1sf=178。/m 每米管長翅片間的管子表面面積 ab = π db(sf – δ f) 1sf=178。/m 每米管長的總外表面面積 aof = af+ ab=178。/m 每米管長的外表面面積 abo = π db x 178。/m 每米管長的內(nèi)表面面積 ai=π di x 1=178。/m 每米管長平均直徑處的表面面積 am = π dm x 1=178。/m 由以上計(jì)算得 aof/abo= 8 （ 2） 計(jì)算空氣側(cè)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 1） 空氣的物性 空氣的平均溫度為 ta = ta1+ta22 =℃ 在此溫度下的物性約為 ρ a= 179。， cpa=(kgK)， Pra =， ν a=178。/s 2） 最窄界面處的空氣流速 ω max = ω f s1?sf(s1?db)(sf?δf)=3） 空氣側(cè)干表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) j = + ?(aofab0)?= h0=jρa(bǔ)umaxcpaPra2 3? =(m178。K) （ 3） 確定空氣在蒸發(fā)器內(nèi)的狀態(tài)變化過程 根據(jù)給定的空氣進(jìn)出口溫度，由濕空氣的 h – d 圖可得 h1= ， h2 = ， d1= ， d2 = 濕空氣的狀態(tài)變化 在圖上連接空氣的進(jìn)出口狀態(tài)點(diǎn) 1 和點(diǎn) 2，并延長與飽和空氣線相交于 ω 點(diǎn)，該點(diǎn)的參數(shù)是 hω′′=， tω=9℃ ， dω′′=在蒸發(fā)器中，空氣的平均比焓為 hm=hω′′+ h1?h2lnh1?hω′′h2?hω′′= 在 h – d 圖上按過程線與 hm= 線的交點(diǎn)讀得 tm= ℃ 9 ， dm= 10g/kg 。析濕系數(shù)可由下式確定： ξ = 1+ ?dw,tm?tw= （ 4） 循環(huán)空氣是指計(jì)算 qm = Φ 0h1?h2= 進(jìn)口狀態(tài)上空氣的比體積可上上式確定： V1=RaT1(1+)PB=179。/kg 故循環(huán)空氣的體積流量為 q v,a=qm*v1=179。/h （ 5） 空氣側(cè)當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 當(dāng)量表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) hj=ξ h0 η faf+abaf+ab=(m178。K) 對(duì)于正三角菜叉排排列的平直套片管束，翅睛效率 ηf可由式（ 634）計(jì)算， 叉排翅片可視為正六角形，且此時(shí)翅片的長對(duì)邊距離和短對(duì)邊距離之比為 AB=1，且 ρm= Bdb，故 ρ ’=√AB ? = 肋片折合高度為 h, = db2 (ρ , ? 1)(1 + ,)= m=√2ξ h0δfλ f =故在凝露工況下的翅片效率為 η f = th（ mh,）mh, = （ 6） 管內(nèi)制冷劑蒸發(fā)時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算 R143a 在 t0=5℃時(shí)的 物 性為：飽和液體的比定壓熱容 c p,l=(kgK)， 飽和蒸氣的比定壓熱容 c p,g=(kgK)，飽和液體的密度： ρl =179。飽和蒸氣的密度： ρ g= 179。，汽化潛熱： r=，飽和壓力 ps= , 表面張力10 ? =，液體的動(dòng)力粘度 μ l= s，蒸氣的動(dòng)力粘度 μ g = s，液體的導(dǎo)熱率 λ l= (mK)，蒸氣的導(dǎo)熱率 λ g= (mK)，液體的普朗特?cái)?shù)： Pr l =，蒸氣的普朗特?cái)?shù) Pr v= 。 R134a 在管內(nèi)蒸發(fā)的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可由式（ 628）計(jì)算。已知 R134a 進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)的干度 x1= ，出口干度 x2=1，側(cè) R134a 的總質(zhì)量流量為 迭代計(jì)算的初值，取 qi=， R134a 在管內(nèi)的質(zhì)量流速為 qi′ = 100Kgm2s，則總的流通截面面積為 A = qm3600qi′=178。 每根管子的有效流通截面面積為 ????=??d??24 =178。 蒸發(fā)器的分路數(shù) Z=A/????= 對(duì) Z 向下取整為 Z= 4，則每一分路中 R134a 的質(zhì)量流量為 ????， d= qm?? =每一個(gè)分路中 R134a 在管內(nèi)的實(shí)際質(zhì)量流速為 ????=????， d3600???? =(m178。s) 于是 ??0= q???????r= 計(jì)算 hi 時(shí)采用式（ 628），其中 Co， C1= ， C2= ， C3= ， C4= ， C5= ，對(duì)于 R134a。 ??? = ???? ????????=(m178。K) （ 7） 傳熱溫差的初步計(jì)算 先不計(jì) R134a 的阻力對(duì)蒸發(fā)溫度的影響，則有 Δ tm, = ta1?ta2lnta1?t0ta2?t0=℃ （ 8） 傳熱系數(shù)的計(jì)算 11 ???? = 1ataihi+rw+rs+atamrt+1hj = (m178。K) 由于 R134a 與聚酯油能互容，故管內(nèi)污垢熱阻可忽略。據(jù)文獻(xiàn)介紹，翅片側(cè)污垢熱阻、管壁導(dǎo)熱熱阻及翅片與管壁間接觸熱阻之和（ rw+rs+ atam rt）可取為 x 10?3 m178。 K/W，故 （ 9） 核算假設(shè)的 qi 值 ???? = k0Δ tm, =178。 q i = ataiq0 = 計(jì)算表明，假設(shè)的 qi初值 11800W/m178。與核算值 11918W/m178。較接近，偏差小于 1%，故假設(shè)有效。 （ 10） 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)尺寸確定 蒸發(fā)器所需的表面?zhèn)鳠崦娣e Ai’ = ?0qi=178。 Ao’ = ?0q0=178。 蒸發(fā)器所需傳熱管總長 lt′ = A0at= 迎風(fēng)面積 Af =qV， awf = 取蒸發(fā)器寬 B=，高 H= ，則實(shí)際迎風(fēng)面積 Af= 178。 已選定垂直于氣流方向的管間距 s1=，故垂直于氣流方向的每排管數(shù)為 n1 = Hs1=11 深度方向?yàn)?4 排，共布置 48 根傳熱管，傳熱管的實(shí)際總長度為 Lt= 傳熱管的實(shí)際內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e為 Ai = 9 5 πdiB=178。 （ 3） 計(jì)算結(jié)果如下： 狀態(tài)參數(shù) h0 400 kJ/kg h1 kJ/kg 12 h2 kJ/kg h3 kJ/kg v1 m179。/kg 循環(huán)制冷量 ?0 kW 容積效率 η v 單位質(zhì)量制冷量 q0 kJ/kg 單位容積制冷量 qzv kJ/m179。 理論比功 ω kJ/kg 指示效率 η i 指示比功 ωi kJ/kg 冷凝器入口的制冷劑比焓 h2s kJ/kg 性能系數(shù) COP COPi 冷凝器的單位熱負(fù)荷 qk kJ/kg 制冷劑循環(huán)的質(zhì)量流量 qm kg/s 實(shí)際輸氣量和理論輸氣量 qvs
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