换热器作为制冷系统的主要部件,其性能对整个制冷系统的性能具有极大的影响,且随着国家对节能减排的日益重视和激烈的市场竞争环境,高性能、低成本是换热器发展方向。因此,对换热器的换热性能及制冷剂流动压降的测试尤为重要。但是,目前开展的换热性能测试研究中一侧为制冷剂,另一侧为水等常用液体热媒,很少涉及管外以空气作为传热介质的研究。目前,国家对此也没有相关的测试标准,正在制定的相关标准中仍然用水作为介质来测试冰箱用换热器的性能,测试结果严重偏离换热器的实际应用情况,远远落后于英国1999年的标准(BS EN1216:1999)。基于此,改进了一套以泵提供驱动力的换热器性能测试系统,通过此实验系统,可以测试不同实验条件、不同结构形式的蒸发器、冷凝器的换热性能及制冷剂流动压降,为换热器优化提供技术方向与数据支持。该实验系统包括制冷剂供应系统、恒温风道、控制系统和数据采集系统,其中,制冷剂供应系统包括测试回路和两个控温回路。测试回路工作制冷剂采用R134a,控温回路工作制冷剂采用R404A。利用此实验系统对管翅式蒸发器在不同工况下的换热和压降特性进行了实验研究。实验研究了制冷剂流量为0.5～3 g/s,蒸发压力为0.13～0.26 MPa,入口制冷剂干度为0.2～0.5时测试蒸发器的换热量、换热系数及制冷剂流动压降特性,结果显示:蒸发器换热量、换热系数和制冷剂流动压降均随制冷剂质量流量的增加而增大,换热量和换热系数随蒸发压力及入口制冷剂干度的升高而减小,但制冷剂流动压降随蒸发压力和入口制冷剂干度的增加而增大。根据实验测试结果,以蒸发器两侧流体的物性参数和蒸发器的特征尺寸为关联参数,利用Matlab非线性拟合,得到适合管翅式蒸发器整体换热系数的实验关联式。根据课题组之前测试的百叶窗翅片微通道冷凝器的实验结果,对百叶窗翅片微通道冷凝器的换热特性进行了关联式分析,并利用Matlab软件,对测试冷凝器整体换热系数关联式进行了拟合,获得了适合计算微通道冷凝器换热系数的实验关联式,将拟合关联式计算结果与实验值进行对比,有80%的数据偏差在±10%以内,并将拟合关联式计算结果与其他研究人员的关联式计算结果进行对比,偏差在可接受范围内。通过对冰箱微通道冷凝器和管翅式蒸发器的性能测试数据的分析,证实了用制冷剂作为冰箱换热器性能测试的介质,模拟冰箱运行条件下换热器的工作状态,获得可靠的实验数据,在技术上完全可以实现;对整体换热系数的拟合,也可避免采用实验关联式计算换热系数时,对内、外侧对流传热系数分别采用合适的关联式进行计算,然后进行整合获得换热器总换热系数而引入两个拟合误差。这将对新型换热器的开发和冰箱制冷系统的设计具有重大意义。