板式换热器换热和压降的性能研究

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板式换热器由于高效的换热性能,紧凑的结构,已经成为一种很重要的换热器。近年来对于板式换热器的研究、结构的改进使得板式换热器的应用范围也越来越广泛。本文基于钎焊式板式换热器,研究板式换热器的换热和压降关联式形式,给出适合制冷系统仿真计算的方法和模型。首先提出制冷工质物性的快速计算模型。在板式换热器的换热和压降研究中,主要涉及到的是换热工质饱和线上的物性,本文给出了水、CO2和R22饱和线上物性的具体拟合方法、关联式和拟合结果。在研究板式换热器的换热和压降过程中,先从单相流在板式换热器流动出发,建立了单相的换热和压降模型。本文采用成熟的单相换热及压降模型,获得某种具体板型的换热及压降关联式系数,为两相模型的研究做好准备工作。由威尔逊标绘法得到制冷剂侧的换热系数后,参考已有管内流动的经验公式,作者提出两相流在板式换热器中换热的换热关联式和压降公式。对于两相流的蒸发和冷凝,分别给出精度较高、满足制冷系统仿真计算的拟合关联式。本文也给出制冷剂为R410A的具体拟合结果及误差分析。对于板式换热器的研究,以及制冷系统仿真计算有一定的指导和参考价值。
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