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由于全球经济的快速发展造成的能源紧张、能耗过大及随之造成的环境问题是当前社会面临的严峻形势。而我国居高不下的人口增长率和社会发展速度造成的高能耗问题更是值得我们重点关注,尤其是比重较大的建筑与设备的高能耗问题不容忽视。其中制冷空调产品因其在生产中的耗材、运行中的耗电及其在使用过程中造成的产能过剩和产能利用率过低等问题更是加剧了能源的浪费。换热器是空调系统中主要的耗能设备,其换热性能对空调系统起着关键性的作用。目前建筑物内空调系统中所使用的换热器的空气侧普遍存在析湿现象,析湿工况下空气与换热器翅片表面同时进行着热量交换和质量传递,并且析湿冷凝出的凝结液对换热通道内的换热与阻力特性有着复杂的影响。为了更深入地探究析湿工况下翅片管换热器换热通道内冷凝液滴对换热器整体传热传质过程的影响,本文针对空调产品中常用的紧凑型翅片管换热器空气侧在析湿工况下的传热传质特性进行了数值研究:(一)建立简化的平翅片管和波纹翅片管换热器的数值计算模型,利用Fluent19.0软件对该三维两相两组分非稳态状态下的两种不同结构的翅片管模型进行数值计算。模拟计算工况为:入口湿空气流速分别为1.0m/s、2.0m/s、3.0m/s、4.0m/s,相对湿度分别为50%、60%、70%、80%。并将模拟计算值与实验结果进行了对比验证,吻合度较高。(二)对比分析了平翅片管和波纹翅片管模型在湿工况下的流场分布及翅片表面的冷凝特性。结果表明湿工况下冷水管壁周围的换热效果优于干工况的;管排数的增多对翅片管模型换热通道上游的流场分布几乎没有影响;翅片结构形式对翅片管模型的温度场、速度场及浓度场都有明显的作用。两翅片管模型翅片表面的凝结液直径随入口流速的增大而减少,数量随入口相对湿度的增大而增多,这与实验结果具有一致性。(三)通过探究翅片管换热器翅片表面的凝结量分布,可以发现翅片表面的总析湿量随入口相对湿度的增大而增大,随入口空气流速增大而减小。波纹翅片管模型在不同速度下的最大增量是平翅片管模型的2.03倍。进出口湿空气中水蒸气的平均质量分数都随入口相对湿度和空气流速的增大而增大,平翅片管模型的该平均质量分数最大是波纹翅片管模型的1.16倍。翅片表面凝结液的平均体积分数随时间的增多呈先急剧增大到一定值后开始上下波动的趋势。当ua,in=4.0m/s时,RH=50%、RH=60%、RH=70%、RH=80%的工况在不同时刻下凝结液的平均体积分数最大达到了0.0001541。(四)当入口空气流速分别为1.0m/s、2.0m/s、3.0m/s、4.0 m/s,相对湿度分别为50%、60%、70%、80%时,对比平翅片管和波纹翅片管模型的空气侧传热传质特性,发现两模型的总传热量、传热传质系数、平均Nu数都随入口空气流速的增大而增大,阻力系数、翅片效率、传热因子jh和传质因子jm都随入口空气流速的增大而减小;总传热量、总传热系数和平均Nu数都随入口相对湿度的增大而明显增大,而翅片效率则随入口相对湿度的增大而减小;显热传热量、显热传热系数、传质系数、阻力系数、传热因子jh和传质因子jm都对入口相对湿度的变化不敏感。波纹翅片管模型的各参数几乎都高于同工况下的平翅片管模型的值。波纹翅片管模型的综合传热因子JF值在ua,in=4.0m/s、RH=60%时最大为1.1854,说明该工况下的强化换热效果最好。(五)根据不同管排数下的平翅片管模型的模拟结果可以发现高流速时管排数对翅片管模型的总换热量影响显著;传热因子jh随管排数的增多而呈微小减小趋势,当ua,in=1.0m/s时,相较于四排管的翅片管模型,一排管的翅片管模型的传热因子jh增大了6.06%,而传质因子jm增大了241%。