椭圆管翅片式蒸发器作为一种目前仍未大量生产应用的蒸发器,具有非常大的潜力。椭圆管翅片式蒸发器相对圆管翅片式蒸发器有以下明显的优势:第一点是换热效果得到改善;第二点是椭圆管外部流动特性好;第三点是蒸发器结构紧凑。但是目前的研究通常是理论分析或者数值模拟分析,都未能直观的反映圆管翅片式蒸发器和椭圆管翅片式蒸发器之间的优劣性。本文以椭圆管翅片式蒸发器和圆管翅片式蒸发器为实验对象,针对管外侧换热,对椭圆管翅片式蒸发器更为优异的换热性能和阻力损失进行研究。通过比较分析两种管型管外侧的换热性能和阻力损失大小,从而判断孰优孰劣。本文首先介绍了实验装置、实验步骤、实验方法和测试仪器,测试不同工况下两种管型翅片式蒸发器的进风口和出风口的干湿球温度、循环风量和全压,通过这些数据来反映管外侧的换热性能和阻力损失大小。通过实验可以准确对两种不同管型翅片式蒸发器的性能做出更为有说服力的分析比较。一方面以实验测试来反映两种管型翅片式蒸发器的工作特性,另一方面也为后文的数值模拟计算提供验证和充足的数据样本。然后,介绍两种管型翅片式蒸发器数值模型的建立、边界条件的确定、网格划分、解算器的选择,采用湍流模型与组分运输模型,设置进风口的参数,求得制冷量,通过与实验数据进行对比,从而确定数值模型的正确性,并对产生的误差进行分析。其次,通过将实验数据和数值模拟结果进行对比分析,通过比较制冷量大小,判断数值模拟模型是正确的。同时通过分析两种管型的阻力损失、制冷量,得出结论:椭圆管翅片式蒸发器的阻力损失较圆管型小,可以减少风机压头;在一定区间的制冷量下,椭圆管翅片式蒸发器的耗铜量、耗铝量较圆管型小。从两种管型蒸发器热工性能比较,两种管型的管内制冷剂换热系数相差不大,在不同进风温度下,椭圆管翅片式蒸发器比圆管型翅片式蒸发器小5.90%—8.16%,而椭圆管翅片式蒸发器的肋管外表面当量换热系数和传热系数都远大于圆管型,平均比圆管型大75.70%、57.15%。得出结论,椭圆管型蒸发器有更为优异的热工性能。最后,基于工程应用的范围,设计了一款椭圆管翅片式蒸发器,其制冷量与目前厂家已生产好的圆管翅片式蒸发器一致,然后进行性能对比分析,得出在制冷量在一定区间内,椭圆管翅片式蒸发器的肋管外表面当量换热系数和传热系数都远大于圆管型,平均比圆管型大99.84%、54.05%。椭圆管翅片式蒸发器的阻力损失较圆管型小,可以减少风机压头;在一定区间的制冷量下,椭圆管翅片式蒸发器的耗铜量、耗铝量较圆管型小。单从蒸发器而言,椭圆管型耗铜量为88.0kg,耗铝量为71.9kg;圆管型耗铜量为117.9kg,耗铝量为121kg。