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常规板式冷凝器中下部的冷凝液聚集,液膜较厚,导致热阻增加和传热恶化。本文将分液冷凝技术应用于板式冷凝器,将流道分成多个流程,冷凝液通过气液分离结构排出,高干度制冷剂进入下一流程继续冷凝,以期达到强化换热的目的。从以下几个方面展开研究:首先,提出了两种结构的分液板式冷凝器(变波纹高度分液板式冷凝器:变第二流程波纹高度;变板片宽度分液板式冷凝器:变第二流程板片宽度)。采用制冷剂与水传热系数和压降的经验公式,建立了板式冷凝器的通用数学模型,编写了计算程序,能分段计算每流程的热力性能。在同样条件下,通过与常规板式冷凝器的实验数据对比,计算误差在±25%之内。然后,对变波纹高度分液板式冷凝器进行了研究,探讨了不同的流程长度和波纹高度对性能评价指标(PEC)和?效率的影响。在第一流程制冷剂质量流速和第二流程相等情况下,最佳结构为第二流程长度比(PLR2)为0.4和第二流程波纹高度比(CAR2)为0.72,并进一步对其变工况性能进行研究。在进口质量流量为0.045-0.009kg/s和进口干度为0.7-1的情况下,其PEC值都大于1;且换热量和?效率分别比相同换热面积的常规板式冷凝器的高2.2%-4.9%和0.8%-7.4%。其次,对变板片宽度分液板式冷凝器进行了研究,研究了分液效率的影响,发现分液效率越高,其综合性能越好。变工况运行表明:当分液效率为100%,质量流量为0.08-0.12 kg/s时,其惩罚因子(PF)和?损比相同换热面积的非分液板式冷凝器分别降低14.6%和2.6%-6.1%;当质量流量为0.1 kg/s且平均干度大于0.45时,其?损也小于非分液板式冷凝器。最后,将变波纹高度分液板式冷凝器应用于热泵系统中,以R134A为工质建立了数学模型,以热泵系统的COP为目标,优化分液板式冷凝器的结构。最佳结构分液冷凝热泵系统COP和制热量比常规热泵系统都提高3.5%;相同工况和COP下,分液冷凝热泵系统比普通热泵系统的冷凝器换热面积减少18.2%。在蒸发温度为3-10 oC时,分液冷凝热泵系统的COP和过冷度比常规热泵系统的分别提高了2.3%-6.9%和2.6-7.2 oC。综合上述结果表明,两种分液板式冷凝器的整体热力性能明显优于两者对应的常规板式冷凝器和非分液板式冷凝器,热泵系统应用分液板式冷凝器后可获得更高COP和更大制热量。本文的研究为板式冷凝器的发展提供新的思路,既有学术价值,又有工程应用价值。