【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 PNu La ???? ???? ? ??? (4)制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α r 根據(jù) tc=℃ ，查 R134a飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表和熱物理性質(zhì)圖，可以求得： 液態(tài)制冷劑的密度： ρ ?=。 氣態(tài)制冷劑的密度： ρ v=。 液態(tài)制冷劑的動(dòng)力粘度系數(shù)： μ l= 106kg/(m s) 液態(tài)制冷劑的熱導(dǎo)率： λ l= 103W/(m k) 液態(tài)制冷劑的普朗特?cái)?shù)： 66r ????? ??lll a? 冷凝器中，由于制冷劑進(jìn)口過熱而出口過冷，因此計(jì)算制冷劑當(dāng)量之戀流量時(shí)，取平均干度 ?=，于是當(dāng)量制冷劑質(zhì)量流量 qmr,eq為 skgqq Amrvleqmr /)()1( , ??????? ?????????? ??????? = 1） 第一流程的參數(shù)計(jì)算 單一內(nèi)孔當(dāng)量制冷劑質(zhì)量流量 ?eqmrq, 為 16767Re/401043 3 3 ,63,2,3,?????????????????????????lreqlrheqmrlrhrheqmrreqeqmreqmrNuDqDDqskgqq????? 15 制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α r為 )/(4147 233,kmWDNurhlr ??? ???? ? ??? 2） 第二流程的參數(shù)計(jì)算，其計(jì)算方法與第一流程一樣 當(dāng)量制冷劑質(zhì)量流量 ?eqmrq, 為 skgqq eqmreqmr / 3, ??????? 279443 3 3 ,63,2,???????????????? ??lreqlrheqmrlrhrheqmrreqNuDqDDq????? 制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α r為 )/(6240 233,kmWDNurhlr ??? ???? ? ??? 3） 用同樣的方法可獲得第三流程的參數(shù) 當(dāng)量制冷劑質(zhì)量流量 ?eqmrq, 為 3 2 1 9 1 70 2 6 2 6 4 1 9 1 7Re/161 0 8 44,63,2,3,?????????????????????????lreqlrheqmrlrhrheqmrreqeqmreqmrNuDqDDqskgqq????? 制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α r為 )/(8631 233,kmWDNurhlr ??? ???? ? ??? 4） 由于制冷劑側(cè)三個(gè)流程的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不一樣，傳熱面積也不同，因此必須按面積百分比計(jì)算其平均值。平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) r? 為 )/(5672)/(4610 4863166240104147 22r kmWkmW ????? ??????? 16 (5) 如果忽略管壁熱阻及接觸熱阻，忽略制冷劑側(cè)污垢熱阻，取空氣側(cè)污垢熱阻ra= k/W,則傳熱系數(shù) K為 )/()/(185567211111K22rkmWkmWrAAaara???????????? 對(duì)數(shù)平均溫差Δ tm為 CCttttacac??????????? 12lnttt211a2am 所以所需傳熱面積 (以外表面為基準(zhǔn) )A0為 220 71 76 24QcA mmtK m ????? 所需扁管長(zhǎng)度 L為 mmA AL a ????? 取 L=. (6)校核空氣流量，按迎風(fēng)面積和迎面風(fēng)速計(jì)算空氣體積流量 qv， a為 ： qv， a=ν a(2+) 103 20L= 103 20 = 與第一步按熱平衡關(guān)系計(jì)算出的 m3/s 的相對(duì)誤差只有 %，不再重算。 (7)計(jì)算空氣側(cè)阻力損失 2)()(???????????? FLFLLpl hPhlhf 則空氣側(cè)阻力損失Δ Pa為 PaPD fwp aaFa 2332m a x,aah???? ?????? ????， 最后根據(jù)空氣阻力和風(fēng)量選擇風(fēng)機(jī)。 17 第 六 章 汽車空調(diào)蒸發(fā)器的 設(shè)計(jì) 計(jì)算 本設(shè)計(jì)中要求設(shè)計(jì)的蒸發(fā)器為板翅式蒸發(fā)器，通過負(fù)荷計(jì)算可知在夏季需要向車內(nèi)提供 5446W的制冷量，采用 R134a制冷劑，蒸發(fā)溫度 te=5℃ ，蒸發(fā)器出口過熱度為 5℃ 。 已知蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)溫度：干球溫度 27℃ ，濕球溫度 ℃ ，風(fēng)量 500m3/h. 在下列 計(jì)算中用下標(biāo) “r” 表示制冷劑側(cè)，下標(biāo) “a” 表示空氣側(cè)，下標(biāo) “1” 表示進(jìn)口，下標(biāo) “2” 表示出口。 (1) 由設(shè)計(jì)任務(wù)中的條件 te=5℃ ，過熱度為 5℃ ，可知蒸發(fā)器出口制冷劑溫度為 tr2=10℃ 。 根據(jù)進(jìn)出口參數(shù)查 R134a的熱力性質(zhì)表，得 hr2= 制冷劑循環(huán)量 ： skgskghh Q rr emr /????? (2) 初步規(guī)劃 散熱板及翅片與百葉 窗尺寸示意圖如下圖所示 散熱板： 寬 wT=65mm，高 hT=，鋁板厚δ T=，邊緣寬 ，內(nèi)部隔板寬，由此可計(jì)算出內(nèi)部流道尺寸 hH、 wH分別為： mmmmww mmmmhh TH TTH )( )(2 ????????? ?????? ? 翅片：寬度 wF=65mm，高度 hF=，厚度δ F=，間距 pF=； 百葉窗間距 pL=，百葉窗長(zhǎng)度 lL=，百葉窗角度 α L=37176。 . 1） 每米散熱板長(zhǎng)內(nèi)表面積 Ar為： )/(101 1 3)/(10)(2)(2Ar 2323 mmmmwh HH ?? ???????? 2） 每米散熱板長(zhǎng)外表面積 Ab， a為： )/(10136/ m )(m1065)(32)w(h2A 2323TTab mm????????， 3） 每米散熱板長(zhǎng)迎風(fēng)面積 Aface為： )/(101 0 . 9/ m )(m10)(hhA 2323FTf a c e mm??????? 18 4） 每米散熱板長(zhǎng)翅片表面積 Af， a為： )/()( 23233af mm?????????， 5） 每米散熱器長(zhǎng)總外表面積 Aa為： )/()/( 23233, mmmmAA afaba ???????? 6） 肋通系數(shù) a ： 3a ????f ac eA 7） 百葉窗高度 hL為： )()( 33LLL mmmm ?????? ? 8） 散熱板內(nèi)孔水力直徑 Dh， r為 ： )(72 6 )(22)2(22h4, mmmmwhwDHHHHrh ??????? ??????? 9） 翅片通道水力直徑 Dh， a 為 ： )()()()( )()(2)()( ))((2D , mmmmhp hp FFFF FFFFah ???? ???????? ??? ?? ?? (3) 干工況下空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算，選取迎面風(fēng)速ν a=3m/s，根據(jù)已知條件求最小截面處風(fēng)速ν a， max為 skgskghhphhpFFFLFTFFa//10)()(10)(10))((10)(10633633m a x,a?????????????????????????????????????????? 按空氣進(jìn)出口溫度的平均值 Cta ??20 ,查取空氣的密度 ρ =、動(dòng)力粘度 μ= 106kg/(m s)、熱導(dǎo)率 λ = 102W/(m K)、普朗特?cái)?shù) Pr=理性質(zhì)，并計(jì)算出空氣側(cè)的雷諾數(shù) Rea、傳熱因子 j、努塞爾數(shù) Nu、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α a。 6 3m a x, ?? ????? ? ??? Laea pv ..pL102. 11 69 87. 9)7. (41 44 5 )(?????????? FFL hhlhRj 19 8 .0 9 27 0 3 02 1 1 6 9 3/13/1 ????? ajNu )/()m/( 223 2 KmWKWPNu La ???? ???? ? ??? (4) 計(jì)算析濕系數(shù)與濕工況下空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ,由蒸發(fā)器風(fēng)量 500m3/h 根據(jù)蒸發(fā)器換熱量可求得出風(fēng)空氣的比焓 ha2=(干空氣 )，設(shè)車內(nèi)空氣濕度為 55%，查空氣的焓濕圖可查得出風(fēng)溫度為干球溫度 ta2=℃ ，濕球溫度 ℃ ，同時(shí)已知蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)溫度為干球溫度 ta1=27℃ ，濕球溫度 ℃ ，比焓 ha1=(干空氣 )。 求出析濕系數(shù)ξ為 )( )( 21, 21 ???????? aaap aa ttc hh? 于是，濕工況下空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α eq， a為 α eq， a=ξα a= =(m2 K) (5) 初估迎風(fēng)面積和總傳熱面積 1)計(jì)算干空氣質(zhì)量流量 qm， a skghh Qq aa eam / , ????? 2)計(jì)算迎風(fēng)面積 Aface,o 232, mmqA aamof ac e ?????? ?? 3)計(jì)算以外表面為基準(zhǔn)的總傳熱面積 Ao Ao=aAface,o= = 4)計(jì)算散熱板長(zhǎng)度 Tl 。一共 22塊散熱板，分兩個(gè)流程，每個(gè)流程 11 塊散熱板， 則 mmmhh Al FT of ac eT )( )(3, ??? ?????? 取 Tl = (6) 計(jì)算制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯?數(shù) 由 te=5℃ ，查 R134a飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表及熱物理性質(zhì)圖，可得： 液態(tài)制冷劑的密度 ρ l= 液態(tài)制冷劑的動(dòng)力粘度 μ l= 106kg/(m s) 液態(tài)制冷劑的普朗特?cái)?shù) ??lll ar ? 氣態(tài)制冷劑的密度 3/ 1 mkgv ??? 氣態(tài)制冷劑的動(dòng)力粘度 μ v= 106kg/(m s) 氣態(tài)制冷劑的熱導(dǎo)率 λ v= 103W/(m K) 20 目前已知制冷劑進(jìn)口干 度為 ，出口過熱，因此平均干度 m ???? 由此，可計(jì)算其余參數(shù)的平均值，動(dòng)力粘度 μ core的平均值為 )/()/() ()1(61661smkgsmkglmvmc or e?????????????????????? 每一散熱板制冷劑質(zhì)量流量 qmr,eq/為 skgskgq mreq /,mr ?????? 散熱板內(nèi)孔的制冷劑質(zhì)量流量 qmr,A為 )/()/()(40 0 3 9 5 4 4q 22232,A,mrsmkgsmkgDqrheqmr ???????????， 雷諾數(shù) Recore為 84 941)/( 263, ??? ???? ?? smkgDqec o r erhAmrc o r e ?， 干度 5 4 0 8 4 9 4 16 2 2 ?????? ??c o r edo? 由上面的計(jì)算可以看到，制冷劑干度從 ～ ～ 1 變化，后面還有過熱蒸汽區(qū)，因此很難準(zhǔn)確估計(jì)每一階段所占的百分比，只能憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，在此，去過熱蒸汽區(qū)為 30%，于是可計(jì)算出干燥點(diǎn)之前的兩相區(qū)約