微通道换热器研究进展
微型换热器的研究现状与展望
微型换热器的研究现状与展望过控08-1 楚蓝天 06082876摘要：本文介绍了微型换热器的特点、材料及形式，分析了换热器国内外的研究现状以及存在的问题，总结了研究过程中存在的不足，并对换热器的进一步研究作出展望。
关键字：微型换热器；现状；不足；展望换热器的发展已经有近百年的历史，其在国民经济的诸多领域 (如食品、制药、石油化工、空调、动力、冶金、轻工等)得到广泛的应用。
进入80年代以来，由于制造技术、材料科学技术的不断进步和传热理论研究的不断完善，有关换热器的节能设计和应用越来越引起关注，特别是近年来，能源与材料费用的不断增长极大地推动了对高效节能换热器的研究，地下工程空间有限，高效率的换热器能节约地下工程的使用空间和能源。
目前，节能减排已成为我国“十二五”期间重要战略的举措，高效节能换热器的研究也成为当今地下换热领域研究的热点。
一、微型换热器简介微型换热器及微型散热器是体积小、单位体积换热面积大的一种超紧凑式换热器，在微电子、航空航天、医疗、化学生物工程、材料科学、高温超导体的冷却、薄膜沉积中的热控制、强激光镜的冷却，以及其他一些对换热设备的尺寸和重量有特殊要求的场合中有重要的应用前景。
与普通换热器相比，微型换热器的主要特点在于单位体积内的换热面积很大，相应地，其单位体积传热系数高达几十到几百MW／(3m K)，比普通换热器要高 1—2个数量级。
微槽式微型换热器是目前微型换热器中最常见的一种，其流动槽道一般是在很薄的硅片、金属或其他材料的薄片上加工而成，这些薄片可以单独使用，形成平板式换热器，又称“微槽散热器”；也可多片焊在一起，形成顺流、逆流或交叉流换热器。
Tucker—Inan和 Pease在 1981年率先提出了“微槽散热器”的概念，并对其换热性能进行了实验研究。
结果表明，在温差不超过 70℃时，这种微槽散热器的单位面积散热量最高可达 1300W／2cm。
此后，很多人对微槽散热器的传热性能及传热机理进行了实验研究。
微通道换热器的探讨
微通道换热器的探讨微通道换热器是一种新型的换热器，其具有结构紧凑、重量轻、节能高效等特点，被广泛应用于各个领域，如电子设备散热、汽车工业、太阳能、航天航空等。
在本文中，我们将探讨微通道换热器的原理、性能优势以及未来的发展前景。
首先，微通道换热器是指在压力容器中使用微细孔隙薄板来传导热量的设备。
与传统的换热器相比，微通道换热器具有更大的表面积和更好的传热性能。
这是因为微通道换热器的通道直径通常在微米量级，增加了流体与壁面的接触面积，从而提高了传热效率。
1.结构紧凑：微通道换热器的通道直径较小，能够在有限的空间内实现更大的传热表面积。
这意味着它可以在相对较小的体积内实现相同的传热效果，从而减小了设备的体积和重量。
2.传热效率高：由于微通道换热器的通道直径小，流体与壁面的接触面积增大，导致传热均匀且快速。
此外，在微通道中，流体的流动速度较高，可以增强流体的对流传热效果。
因此，微通道换热器能够实现更高的传热系数，提高传热效率。
3.节能环保：由于微通道换热器的传热效果好，可以在相同的传热量下降低能源的消耗。
此外，微通道换热器具有结构简单、材料使用量少的特点，减少了能源和环境的耗费。
4.可扩展性强：微通道换热器的结构可以根据具体的需求进行设计和制造。
不同的通道形状和排列方式可以实现不同的传热效果。
并且，微通道换热器可以通过增加通道的数量来实现更大的传热表面积，进一步提高传热效率。
目前，微通道换热器已经在电子设备散热、汽车工业、太阳能、航天航空等领域得到了广泛的应用。
例如，在电子设备散热中，微通道换热器可以有效地降低电子元件的温度，提高其工作稳定性和寿命。
在汽车工业中，微通道换热器可以替代传统的散热器，减小汽车发动机的体积和重量，提高燃油利用率。
在太阳能领域，微通道换热器可以将太阳能转化为热能，提高太阳能利用效率。
在航天航空领域，微通道换热器可以应用于航天器和航空发动机中，提高其工作效率和可靠性。
虽然微通道换热器具有很多优势，但目前仍存在一些挑战和问题1.制造难度高：由于微通道换热器的通道直径较小，制造过程中需要使用微米级的加工技术。
微通道换热器流动和传热特性的研究
微通道换热器流动和传热特性的研究微通道换热器流动和传热特性的研究杨海明朱魁章张继宇杨萍(中国电子科技集团公司第十六研究所,合肥230043)摘要：通过对微通道换热器流动和传热特性的研究,设计了实验方案并建立了相应的实验装置,结合流动、传热特性的相关准则,得出了雷诺数Re-摩擦系数f,雷诺数Re、普郎特数Pr-努谢尔特数Nu间关系的实验模型,并对该模型进行了分析。
关键词：微通道换热器;流动特性;传热特性;实验模型1引言通道式换热器是利用传热学原理将热量从热流体传给冷流体的,冷热流体分别在固体壁面的两侧流过,热流体的热量以对流和传导的方式传给冷流体。
由于它结构紧凑、体积小、换热效果好,已广泛应用于红外探测、电子设备、生物医疗等工程领域的冷却中。
然而随着现代科技水平的不断发展,被冷却的器件、设备其功能越来越强大,体积和重量越来越小,结构趋于复杂化,散热要求越来越苛刻,迫使采用通道式换热器的制冷器件向小型化、甚至微型化的方向发展,尤其是半导体激光器、T/R收发组件、微电子集成器件等电子仪器、设备对这方面的要求更高,于是微通道换热器(特别是微型节流制冷器MMR)的研制开发已迫切地提到了议事日程上来。
所谓微通道换热器即是采用拉丝或光刻等技术在金属、玻璃等基材上刻出几十至几百微米的细微槽道来构成换热器的壁面,再采用焊接或胶粘等方式形成封闭腔体来进行冷热流体的热交换,达到制冷的目的。
国外对微通道换热特性的研究较多,但主要是进行直线微通道换热器特性的研究,早期关于其流动问题的研究是在微型Joule-Thomson制冷技术中完成的,由美国斯坦福大学利特尔(W.A. Little)教授发明,采用现代半导体光刻加工技术, 在微晶玻璃薄片上刻出几微米到几十微米的细微直线槽道,并采用胶粘技术构成气流的微型换热器、节流元件和蒸发器,从而获得了一种结构新颖的微型平面节流制冷技术以及一定的成果和专利。
目前已经开发成微型制冷器,用于低温电子器件的冷却,产品照片如图3所示。
跨临界CO2微通道换热器的进展
增加通道数能改善气体冷却器的性能,但是在扁平管宽和微通 道管管径不变的情况下,通道数取得太多，使通道间的距离减 小,无法承受超临界的高压。
微通道气体冷却器仿真模型验证
扁平管数对气体冷却器换热性能的影响
注意： 由此可见扁平管也不需要太多,而且一般换热器也会受到尺寸的限质 。
微通道气体冷却器仿真模型验证
Thank You!
韩吉田等设计的微通道内部换热器示意图
微通道气体冷却器仿真模型验证
微通道管内径的变化对二氧化碳气体冷却器性能的影响。
保持扁平管管宽、管 长和高度都不变,改 变微通道内径从0.6 mm到1.5mm。
换热量最大情况下,设计微通道管直径在0.8mm左右。
微通道气体冷却器仿真模型验证
微通道数对气体冷却器换 热性能的影响
非常稳 定的化 学性质, 既不可 燃,也不 助燃。
CO2与水 混合呈 弱酸， 不腐蚀 不锈钢 和铜类 。
CO2黏度 较小,液 体与气 体密度 的比值 较小。
跨临界CO2制冷循环结构及特点
循环系统结构
CO2在压缩机压缩升至超临界进入气冷器冷 却，然后流体进入回热器冷却到节流阀节 流至亚临界两相流，然后进入蒸发器吸热 流入气液分离器，气态亚临界CO2进入回热 器吸收一部分从气态冷却器进入回热器超 临界CO2流体的热量，再进入压缩机压缩， 周而复始。
CO2 跨临界回热循环流程图
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微通道换热器结构及特点
由2个集管和2个集管之间沿水平方向展 开的许多扁平微通道换热管组成。
微通道的形状可以采用三角形、方形、 圆形和H 形等, 在CO2 微通道换热器中 多采用圆形。 微通道气体冷却器是超临界二氧化碳制冷装 置中的一个重要组成部件 , 其性能的改进对 于制冷装置的性能提高起着非常重要的作用.
新型微通道换热器热性能研究
新型微通道换热器热性能研究新型微通道换热器热性能研究摘要：本研究主要目的在于探讨新型微通道换热器的热性能。
首先介绍了微通道换热器的基本原理和应用领域，然后详细分析了微通道换热器的传热机理，并提出了改进设计方案以提高其热性能。
通过实验测试，对比了新型微通道换热器和传统换热器的热性能，并对结果进行了分析和讨论。
研究结果表明，新型微通道换热器能够有效地提高传热效率和换热能力，具有较高的应用潜力。
1. 引言微通道换热器作为一种新型换热设备，具有体积小、传热效率高等优点，在航天、汽车、船舶、电子器件等领域具有广泛的应用前景。
其独特的结构设计和传热机理使得微通道换热器在提高能源利用率和降低环境污染方面具有重要意义。
因此，研究微通道换热器的热性能对于推动相关技术的发展具有重要意义。
2. 微通道换热器的传热机理微通道换热器的传热机理主要包括对流传热和相变传热两种形式。
首先是对流传热，微通道内流体由于与通道壁面的摩擦产生热量，从而实现热的传递。
其次是相变传热，即液体在通道内蒸发或凝结产生的相变热量。
这种传热机理使得微通道换热器能够实现高效的传热，但也存在一定的挑战，如流动阻力增大、传热面积减小等问题。
3. 新型微通道换热器的设计与改进为了提高微通道换热器的热性能，本研究提出了一种新的设计方案。
首先是通过调整微通道的形状和尺寸来优化流体流动路径，减小流动阻力，并提高传热效果。
其次是利用纳米技术在微通道壁面上制备高效的传热膜，增加换热面积，提高传热效率。
最后，结合相变传热机理，研究新型微通道换热器在相变过程中的传热机制，以实现更高的热传导率和换热能力。
4. 实验测试与结果分析本研究通过设计并搭建了实验平台，对比测试了新型微通道换热器和传统换热器的热性能。
实验参数包括流速、进出口温度差等。
实验结果显示，新型微通道换热器在相同实验条件下能够获得较高的传热效率和换热能力。
通过分析和对比，研究发现新型微通道换热器的热性能与微通道形状、尺寸、壁面材料等因素密切相关。
微通道换热器两相流分布研究现状与展望
文章编号：0253-4339(2021)01-0023-13doi：10.3969/j.issn.0253-4339.2021.01.023微通道换热器两相流分布研究现状与展望熊通晏刚樊超超鱼剑琳(西安交通大学能源与动力工程学院西安710049)摘要两相流进入微通道换热器容易出现分布不均匀的现象，显著降低微通道换热器的性能。
本文对微通道换热器两相流分布的研究动态进行了归纳与分析，主要介绍了微通道换热器中两相流分布特性的影响因素、提升微通道换热器中两相流分布均匀性的技术方案、微通道换热器两相流分布特性的仿真研究及相分离技术在微通道换热器中的应用;论述了两相流在微通道换热器中的研究现状和方向。
关键词微通道换热器;两相流分布特性;提升分布均匀性;关联式;相分离中图分类号:TB61T；TK172文献标识码：AReview on Research Status and Prospects of Two-phase Flow Distribution inMicrochannel Heai ExchangerXiong Tong Yan Gang Fan Chaochao Yu Jianlin(School of Energy and Power Engineering,XiSn Jiaotong University,Xi'an,710049,China)Abstract The non-uniform distribution of two-phase flow usually happens in a microchannrl heao exchanger always results in a maldis-tributed low,which significantly reduces tOe performance of We microchannel heaW exchangee.In this papee,research on the two-phase low disWibution in a microchannel heat exchangee is summarized and analyzed,with focus on tOe factors affecting We two-phase flow distribution characteristics in a microchannel heat exchanges,techniques W improve the distribution uniformity of a two-phase low,simulo-tion studies on a two-phase flow disWiautWn of a microchannel heat exchanges,and applications of phase separation technologz in microchannel heat exchangers.Finaty,the research status and futuro direction of a two-phase low in a microchannd heat exchanger is dis-ru sedIKeyworCt microchannd heat exchangee;two-phase low disWibution;disWibution uniformity;correlations;phase separation微通道换热器是由多根微通道扁管与两根集液管平行连接,两相流通过集液管分配至各个微通道扁管。
2024年汽车空调用微通道换热器市场调查报告
2024年汽车空调用微通道换热器市场调查报告引言本报告针对汽车空调用微通道换热器市场进行调查，旨在了解市场的现状和趋势。
通过对市场规模、竞争格局、产品特点和发展趋势等方面的研究，为相关厂商和投资者提供可靠的参考和决策支持。
市场规模汽车空调用微通道换热器市场近年来持续增长，市场规模不断扩大。
据调查数据显示，2019年该市场规模达到X亿元，预计到2025年将达到Y亿元，增长率为Z%。
这主要受到汽车行业的发展和消费者对舒适驾乘环境的需求提升的影响。
竞争格局当前，汽车空调用微通道换热器市场竞争激烈并呈现出多元化的竞争格局。
主要竞争者包括国内外知名汽车空调供应商和各类专业化制造商。
市场上存在较多品牌，主要包括A公司、B公司、C公司等。
这些企业在产品质量、技术研发和市场拓展等方面展开竞争。
产品特点汽车空调用微通道换热器的主要特点是高效换热、结构紧凑和节能环保。
相比传统的铜铝换热器，微通道换热器在相同体积下能够实现更高的换热效率，更好的适应汽车紧凑空间布局的要求，且具有更低的材料消耗和能源消耗。
此外，微通道换热器还具有制造工艺简单、易于自动化生产等优势。
发展趋势未来，汽车空调用微通道换热器市场将继续呈现良好的发展势头。
主要的发展趋势包括：1.技术创新和升级：随着汽车行业的发展，对空调系统的需求不断提高，厂商将不断进行技术创新和升级，提高产品的性能和效能。
2.轻量化和节能环保：随着节能环保意识的提高，厂商将追求更轻量、更节能的产品设计，以满足市场的需求和政策的要求。
3.智能化和互联网+：随着智能汽车的兴起，汽车空调系统将与互联网技术结合，实现智能化操作和远程控制。
4.合作共赢和市场拓展：各个厂商将加强合作，共同拓展市场，寻求共赢的合作机会。
结论综上所述，汽车空调用微通道换热器市场具有良好的发展潜力和广阔的市场空间。
厂商可以通过技术创新、产品升级和市场拓展等方式提高竞争力，以满足日益增长的市场需求。
同时，政府应加强监管和政策支持，促进该市场健康、稳定、可持续发展。
微通道换热器助推空调行业节能技术进步
低端全 自动和双缸 洗衣机 。资产注入完
成 后 ，一方 面丰 富小 天鹅业 务产品线 ， 将涵 盖高 、 、 中 低端市场 ， 满足不 同地 区、 不同层次 客户 的需 求 ，提升公 司现有洗 衣 机业务 的综合技术 实力 。另 一方 面荣 事达洗衣 设备 与小天鹅在 采购 、研 发、 物流 、营销渠道等方 面可进 行资源联合 与整合 ， 高经 营效率 、实现优 势互补 。 提
年 的 ３ 电视 技 术 。 Ｄ
线 交付 使 用
飞利浦 中国某负责 人表示 ，飞利浦 ３ Ｄ技术 已经研发多年 ，与冠捷 的收购协 议 中并不 包含 ３ 电视技 术 的收购 ，据 Ｄ 冠捷相关人 士透露 ，冠捷 方面对此知情 ， 并 非 常肯定 飞利 浦在 ３ Ｄ领域 的研发 水 平 ，称 其 “ 很成熟 ”。 据 飞利浦 内部人士介 绍 ，飞利浦将 会把 ３ Ｄ技术 出售给一些 电视代工企业 ，
用 于 客 户 检 测 性 试 验 。 对 于 上 述 技 术 难 点 ，李 强 告 诉 记 者 ， 美 的 目前 在 解 决 途 径 上有 一 定 的研 究 突破 。
安 徽 有望 成 中国 家 电业 第 四 极
占中 坚地 位 中 国 大 陆 首 条 ６ 液 晶 面 板 生 产 代
地处 中原 的安徽 省正有 望成为 中国 家 电制造业 的第 四极 ，这 是 由国家信息 中心 、合肥市政府联 合主办 的 “０ ０中 ２１ 日前 ，中 国大 陆首条拥有 自主知 识 产权 的京东方 第六代 液晶面板 生产线 在 安徽 省合肥市 批量生 产 ，并且正 式交付
０３ ０１ ． ２ ２ ０ １
日用 电 器 ＩＥｅ ｒ ａｌ ｐｉｎ ｅ ｌｃｔｃ ｉ Ａｐ ｌ ｃ ｓ ａ
■ 行 业 快 报 ・日用 电器
微通道换热器在家用空调中的应用情况
微通道换热器在家用空调中的应用情况张会勇李俊明王补宣清华大学摘要：基于对国内外微通道换热器特别是微通道百叶窗式换热器应用于家用空调系统的最新研究成果的分析,探讨了微通道换热器用于家用空调系统的优点及有待解决的问题,指出了进一步研究的方向。
关键词：微通道换热器空调器百叶窗肋片扁管应用0引言上世纪80年代以来,微通道内的传热及微通道换热器的研究进展很快。
采用微通道不仅可以强化管内传热,使换热器紧凑、高效,而且还可以提高管道的耐压能力。
目前,微通道换热器已在部分汽车空调器中应用,其在家用空调器中的应用也呈现出明显的增长趋势。
家用空调器中,单冷空调器的冷凝器采用微通道换热器的技术业已成熟,但微通道蒸发器由于涉及到气液两相的均匀分流及热泵工况下融霜水的排除等技术还不是很成熟,国内外一些高等学校及有影响力的企业正在展开研究。
微通道换热器应用于家用空调器可采用多种结构形式。
换热管一般采用有多个微通道的带状铝管,而肋片形式有多种:片状肋、开缝肋、错列肋和百叶窗肋等。
目前受到最多关注的是百叶窗式微通道换热器,其结构示意图见图1。
采用微通道换热器的技术优势在于:通道直径减小,管内换热增强,耐压能力提高;空气侧流动阻力可大大降低,减小了风扇功率,换热面积相同时传热性能与目前广泛采用的肋片管式结构相比有所增强[1];采用全铝结构,抗腐蚀能力得到提高[1];肋片安装在铝带管之间,由于铝带管的宽度稍大于肋片宽度,肋片不易遭受破坏而变形[2];采用整体焊接技术,接触热阻可忽略不计,现有肋片管式换热器通常采用胀管工艺,接触热阻会随着时间的推移不断增大,甚至导致肋片与管道发生脱离,大大降低系统的性能;流道体积减小,制冷剂充注量可明显减少,有利于环境保护;换热器紧凑、高效,材料成本更低[2];内部的多路通道使总流动长度减小,避免了单管多程的模式,可以减小管内制冷剂两相流动的压降[3]。
Kim等人的研究表明,维持换热能力不变的条件下,微通道换热器体积和质量分别减少55%和35%,单位体积传热能力要比传统的肋片管式换热器高14%~33%[4]。
微通道换热器在空调器上的应用研究
微通道换热器在空调器上的应用研究Kandlikar S. G. 对近年来关于微细通道的研究进行了总结[1] ,明确了微细通道的概念,指出水利直径为0. 01～0. 2 mm 的通道为微通道,水力直径为0. 2～3 mm 的通道为细通道,水利直径大于3 mm 的通道为传统通道。
采用微细通道作为换热元件在国内外已有研究,但主要集中在汽车空调系统[223 ] 。
近年来,随着铜材价格的上涨,微细通道换热元件逐渐开始在家用和商用空调领域得到应用,并被称为微通道换热器。
其结构如图1 所示,主要包括集管、微通道扁管和翅片。
微通道换热器在空调中的应用具有以下优点: ①传热效率高; ②提高空调器的E ER 和S E ER ; ③缩小空调器的体积,减轻空调器的质量; ④减少制冷剂的充注量。
York 在3 年前就已经将微通道换热器用于SEER13 北美高能效空调器的室外机。
Carrier 在2 年前就在其风冷冷水机组上采用微通道换热器。
在我国,对微通道换热器应用于空调系统的研究工作才刚刚起步。
下面, 笔者介绍应用微通道换热器方面的一些体会, 希望引起更多的微通道换热器研发、制造厂家的关注及更多的空调器整机研发、制造厂家的重视, 共同推动我国空调节能工作的发展。
1 试验装置试验在美的商用空调设备有限公司的ETL焓差室进行。
该实验室由位于美国纽约Cortland 的ETL 公司设计和建造,美国Cortland的ETL 实验室是美国能源部唯一认可的单元机能力和能效测试机构。
根据验收时的对比数据,该实验室和美国ETL 实验室测试数据的偏差在3 %以内。
笔者对采用微通道换热器的空调器整机进行以下几个方面的试验研究: ①不同风量对微通道换热器换热量的影响; ②相同空气流量下,不同流路布置对微通道换热器换热量的影响; ③微通道换热器和铜管换热器的对比。
需要说明的是,对比试验采用相对数值。
测试所用微通道换热器由国内某厂家设计和制造。
微通道换热器两相流分布研究现状与展望
微通道换热器两相流分布研究现状与展望摘要：进入微通道换热器的两相流容易出现不均匀分布，这大大降低了微通道换热器的性能。
本文对微通道换热器两相流分布的研究趋势进行了总结和分析，包括微通道换热器两相流分布特性的影响因素、提高微通道换热器两相流分布均匀性的技术方案、微通道换热器两相流分布特性的模拟研究以及相分离技术在微通道换热器中的应用。
讨论了微通道换热器中两相流的研究现状和发展方向。
关键词：微通道换热器；两相流分布特性；提升分布均匀性；关联式；相分离1两相流流动特性及工作条件对其分布的影响M．Ahmad等人[1]也进行了类似的实验，使用具有八个通道的紧凑型换热器作为实验件，研究了气含率、液体速度、集管直径和膨胀装置对两相流分布的影响。
对于垂直向下的通道，流体流量增加，两相流分布均匀性变好。
对于垂直向上的通道，即使质量流量增加，流量分配效果仍然不好，这是由于重力的作用。
安装在集箱入口处的膨胀装置可以使两相流体产生高速射流，有利于两相流的均匀分配。
指出两相流的流量分配均匀性与流体速度和集箱结构密切相关。
A．Marchitto等人[4]通过实验证明，在给定的工况下，可以均匀地实现复杂两相流的流量分配。
气液两相流的流量和干燥度对两相流分布的均匀性有很大影响。
在歧管入口处设置喷嘴使流体形成射流，在高空气流量的情况下可以使水流分布更加均匀，但在低空气流量的情况下，水流分布的均匀性取决于喷嘴直径和水流量。
A. J. Mahvi等人[5-6]指出，两相流的分布均匀性很大程度上取决于联箱内两相流的流态，并将水平联箱内的两相流分为分层平滑流、分层脉动流、平滑膜流、脉动膜流和搅拌湍流。
当两相速度较低时(VL < 0.05米/秒，VG < 4.5米/秒)当质量流量增大时(0.05 < VL < 0.1米/秒，VG < 4.5米/秒)，气液界面呈波浪形，歧管呈分层脉动流，液体向集箱后端移动，分布得到改善；在较低的液体速度(VL < 0.1m/s)和较高的气体速度(4m/s < VG < 10m/s，10m/s < VG < 30m/s)下，分别形成了平滑的膜流和波动的膜流。
家用空调领域 微通道换热器的发展之路
家用空调领域微通道换热器的发展之路微通道换热器应用广泛，除应用于家用空调和商用空调外，还应用于精密空调、大巴车、冷藏冷冻等领域。
在家用空调方面，其换热器产品一直相对比较单一，以翅片式换热器为主。
随着本世纪初，美国和韩国的一些人员和企业尝试微通道换热器在住宅空调器上的应用，逐渐引起国内外行业的重视，作为一个新产品，国外美国的Delph和York公司最早合作推出采用微通道换热器的住宅空调器产品；在国内，格力和三花丹佛斯公司合作在2008年也推出了采用微通道换热器的新产品。
市场发展蜿蜒曲折如今，在我国高效节能相关政策的推动下，高效、节能、环保已经成为空调整机市场的主流趋势，与整机发展关系比较密切的空调部件产品之一——换热器也不断发展升级，微通道换热器的发展也越来越受到业内关注，主要体现为其在空调系统中更高的换热效率，以及体积小、换热效率高、节省空间、节约冷媒、耐压等优势，被认为是一种技术发展趋势，并有望替代传统的翅片式换热器。
然而，家用空调领域，微通道换热器的发展之路并非容易，仍面临许多困难需要逐步解决。
根据产业在线预计，2013年，微通道换热器在空调领域内销量130万套左右，同比2012年增长约8.6%。
相对于快速增长的微通道出口市场来看，内销增幅并不明显，微通道内销市场没有迅速扩张，主要是受国内特定因素的制约。
图1 2012年-2013年国内微通道换热器销售规模数据来源：产业在线单位：万套制约因素一：制热技术尚待解决目前微通道换热器在国内的发展仍处于起步阶段，在空调制热方面仍有问题，因此主要还是用在单冷式空调机上，在冷暖型空调上基本还没涉及，市场占比较小，成为制约其在空调市场发展的一大原因。
因此，微通道在空调企业中的需求不大，分析其原因，国内单冷机一般用在广东等南方地区，随着经济条件不断好转，单冷机占比不断下滑，加上微通道在制热方面的技术问题还有待解决，因此微通道换热器目前主要应用在单冷空调出口机中，出口向以美洲、拉美、中东、印度等为主，尤其美国市场的单冷机越来越多。
浅谈微通道换热器的发展
微通道换热研究进展综述_葛琪林
低温与超导第40卷第9期制冷技术Refrigeration Cryo．＆Supercond．Vol．40No．9收稿日期：2012－05－18作者简介：葛琪林（1985－），男，博士研究生，主要研究方向：制冷及低温工程。
微通道换热研究进展综述葛琪林，柳建华，张良，康盈（上海理工大学动力工程学院，上海200093）摘要：微通道换热器由于其较强的换热性能，较小的体积等诸多优势，而日益受到人们的关注。
针对微通道换热性能的研究也越来越多。
文中针对微通道换热研究中的沸腾换热，纳米颗粒，通道结构和临界热流密度研究近况进行了综述。
关键词：微通道；换热；综述Review on study of heat exchanging in microchannelsGe Qilin ，Liu Jianhua ，Zhang Liang ，Kang Ying（College of Power Engineering ，University of Shanghai for Science and Technology ，Shanghai 200093，China ）Abstract ：More and more attentions are paid to the microchannel heat exchangers because of its stronger heat exchanging a-bility ，smaller volume and other advantages．There are more and more studies on the performance of microchannels．The purpose of this article was to give a review on the study of flow boiling ，nanoparticles ，construction and critical heat flux in microchan-nels．Keywords ：Microchannel ，Heat exchanging ，Review1前言近年来，随着航天技术、信息和电子技术、MEMS （micro －electro －mechanical system ）技术、生物技术和生命科学等高新技术的发展呈现出空间尺度的微小化、紧凑化、结构与条件的复杂化等突出特征，使人们必须考虑热质传递过程的尺度微细化、结构与条件复杂化等效应，微尺度流动与传热已成为现代高新技术的理论和技术基础之一。
微通道换热器研究进展
微通道换热器研究进展更新时间：2011-06-13 13:53:26微通道换热器研究进展钟毅尹建成潘晟旻(昆明理工大学)摘要：从微通道换热器的发展历史出发,介绍其制造方式、结构和材料,重点介绍对微通道换热器发展和降低成本有重要影响的全铝微通道管材成形加工技术。
对微通道传热的特征进行述评,从微电子微机械高效传热、CO2制冷减少温室气体排放和提高家用空调能效比几个方面展现微通道换热器的应用前景。
关键词：微通道;换热器;传热特性;压力降;空调;制冷10~50mm,3~10mm,0.6~2mm,10~600μm,这既是现代微电子机械快速发展对传热的现实需求,也是微通道具有的优良传热特性使然。
微通道技术同时触发了传统工业制冷、汽车空调、家用空调等领域提高效率、降低排放的技术革新。
1 微通道换热器的发展历程微通道换热器(见图1[1-2])的工程背景来源于上个世纪80年代高密度电子器件的冷却和90年代出现的微电子机械系统的传热问题。
1981年,Tuckerman和Pease提出了微通道散热器的概念;1985年,Swife,Migliori和Wheatley研制出了用于两流体热交换的微通道换热器。
随着微制造技术的发展,10~1 000μm通道所构成的微尺寸换热器。
1986年Cross和Ramshaw研制了印刷电路微尺寸换热器,体积换热系数达到7MW/(m3·K);1994年Friedrich和Kang研制的微尺度换热器体积换热系数达45MW/(m3·K);2001年,Jiang等提出了微热管冷却系统的概念,该微冷却系统实际上是一个微散热系统,由电子动力泵、微冷凝器、微热管组成。
如果用微压缩冷凝系统替代微冷凝器,可实现主动冷却,支持高密度热量电子器件的高速运行[3]。
在汽车空调方面,由于传统的氟利昂系列制冷剂对臭氧层具有较强的破坏作用,已被《蒙特利尔议定书》禁止。
R134a作为一种过渡型替代品,由于其温室效应指数很高(约为CO2的1 300倍[4]),也被《京都议定书》所否定。
2024年空调微通道换热器市场发展现状
2024年空调微通道换热器市场发展现状引言空调微通道换热器是一种高效的热交换设备，在空调系统中起到关键作用。
本文将对空调微通道换热器市场的发展现状进行详细分析。
1. 市场概况空调行业是一个快速发展的行业，随着人们对舒适生活要求的增加，空调市场需求不断增长。
空调微通道换热器作为空调系统中的重要组件，其市场也随之发展。
2. 市场驱动因素2.1 技术创新空调微通道换热器市场的发展受到技术创新的推动。
随着科技的进步，新材料和新工艺的应用不断被引入到微通道换热器的制造中，提高了换热效率和耐腐蚀性能。
2.2 节能环保政策的推动节能环保已成为全球的共识，各国纷纷出台相关政策以减少能源消耗和减少对环境的污染。
空调微通道换热器具有高效节能的特点，得到了政府的支持和鼓励，推动了市场的发展。
2.3 经济发展经济的快速发展带来了人们收入水平的提高以及中产阶级的兴起，导致人们对舒适生活的需求增加。
这进一步推动了空调微通道换热器市场的发展，因为这种换热器能够提供更加舒适和恒温的室内环境。
3. 市场挑战3.1 市场竞争激烈空调微通道换热器市场竞争激烈，存在着很多的制造商和品牌。
这导致市场价格竞争激烈，利润空间较小。
3.2 技术难题空调微通道换热器的制造需要涉及到多个工序和复杂的技术要求，制造成本较高。
同时，微通道换热器的设计也需要满足高效换热和结构紧凑的要求，对技术水平提出了较高要求。
3.3 市场需求变化随着人们对生活品质要求的提高，对空调微通道换热器的性能和功能需求也在不断变化。
市场需求变化较快，制造商需要不断创新来满足市场需求，否则将被市场淘汰。
4. 市场前景展望尽管空调微通道换热器市场面临着一些挑战，但是随着技术的不断发展和市场需求的增加，市场前景依然广阔。
4.1 技术创新带来机遇随着新材料和新工艺的应用，空调微通道换热器的性能将得到进一步提升。
例如，使用纳米材料可以提高换热器的换热效率，使用表面改性技术可以提高其耐腐蚀性能。
微通道换热器在制冷空调行业应用进展综述
微通道换热器在制冷空调行业应用进展综述任 能（江森自控楼宇科技设备（无锡）有限公司，无锡 214028） 摘 要 微通道换热器以其高效的换热性能、紧凑的结构及成本上的优势，正逐步应用于商业、家用制冷空调行业，与其相关的研究受到行业的越来越多关注， 成为相关领域的一个研究热点。
分析了微通道换热器优势及其应用于制冷空调行业所产 生的效益；指出了当前微通道换热器应用于制冷空调行业存在的问题，包括可靠性和换热性能；介绍了在提高微通道换热器 性能上所采取的措施及其发展趋势。
关键词 微通道换热器 制冷空调 换热性能 可靠性 中文分类号：T657.5 中文标识码：AA REVIEW OF DEVELOPMENT OF MICRO-CHANNEL HEAT EXCHANGER APPLIED IN HVAC&R FIELDRen Neng (Johuson Coutrols Building Efficiency fechnology(Wuxi)Co., Ltd., Wuxi 214028)Abstract Micro-channel heat exchange(MCHX) has been increasingly applied in HVAC&R field due to itscharacterized as high efficiently heat transfer performance, compact form and price advantage, and it has become a hot point of HVAC&R field and its related field. This paper firstly analyzed the advantages of MCHX applied in HVAC&R field, then the problems that related the application and fabrication of MCHX were pointed out, including reliability and heat transfer performance; finally, the related technique on enhancing MCHX’s performance and its development trend were described briefly. Keywords Micro-channel heat exchanger (MCHX) HVAC&R Heat transfer performance Reliability0 前言对于制冷空调行业而言，如何提供一个稳定可 靠， 高能效的产品是该领域一直以来的一大命题[1]。
2024年空调微通道换热器市场前景分析
2024年空调微通道换热器市场前景分析1. 引言空调微通道换热器是一种新型换热设备，具有体积小、传热效率高、能耗低等优点，逐渐引起了市场的关注。
本文将对空调微通道换热器的市场前景进行分析，探讨其发展趋势和市场潜力。
2. 空调微通道换热器的特点空调微通道换热器与传统换热器相比，具有以下几个特点： - 体积小：微通道结构设计使得换热器的体积大大减小，适用于空间有限的场景。
- 传热效率高：微通道内的流体流动速度加快，增强了传热效果，提高了能源利用效率。
- 能耗低：由于流体流动路径的优化设计，微通道换热器的能耗较低，可以减少运行成本。
- 环保节能：微通道换热器采用的高效换热技术有助于减少能源消耗和对环境的影响。
3. 空调微通道换热器市场现状目前，空调微通道换热器市场处于快速发展阶段，主要表现在以下几个方面： -需求增加：空调微通道换热器被广泛应用于汽车、电子设备和工业生产等领域，随着这些领域的发展，对换热器的需求不断增加。
- 技术革新：随着科技的进步，空调微通道换热器的制造技术不断改进，使得产品更加高效、可靠和经济。
- 市场竞争激烈：由于空调微通道换热器市场的潜力巨大，吸引了众多企业的关注和投资，市场竞争日趋激烈。
4. 空调微通道换热器市场前景未来几年，空调微通道换热器市场有望持续保持良好的发展态势，具体表现在以下几个方面： - 新应用领域拓展：除了现有的汽车、电子设备和工业生产领域，空调微通道换热器在航空航天、医疗器械等新的应用领域也有很大的市场潜力。
- 高效节能趋势：社会对能源的关注度不断提高，空调微通道换热器作为高效节能的解决方案，将得到更广泛的应用。
- 产品创新推动：为了满足市场需求，企业将通过持续创新和研发，不断推出性能更好、功能更强大的空调微通道换热器产品。
5. 空调微通道换热器发展面临的挑战尽管市场前景看好，但空调微通道换热器的发展仍然面临一些挑战：- 技术难题：微通道换热器的制造和维护需要高精密度的工艺和设备，存在技术难题需要克服。
微细通道换热器仿生设计与传热传质优化研究
微细通道换热器仿生设计与传热传质优化研究以微细通道换热器仿生设计与传热传质优化研究为题，本文将从仿生设计和传热传质优化两个方面探讨微细通道换热器的研究进展。
一、仿生设计在微细通道换热器中的应用仿生设计是通过模仿生物形态、结构和功能，将其应用于工程领域的一种设计方法。
在微细通道换热器中，仿生设计可以提供一些启示，以优化传热性能。
1.1 生物界面仿生设计生物界面是生物体与外界环境之间的接触面，具有高效的传质特性。
在微细通道换热器中，可以通过仿生设计改善界面传质性能，提高换热效率。
例如，模仿鱼鳃的结构设计微细通道，可以增加界面面积，提高传质效果。
1.2 生物表面纹理仿生设计生物表面通常具有特殊的纹理结构，如莲叶的微纳米结构可以使水珠在表面滚动，减少液滴之间的接触面积，从而降低了表面阻力。
在微细通道换热器中，可以通过仿生设计引入类似的微纳米结构，减少壁面阻力，提高流体传输效率。
二、传热传质优化在微细通道换热器中的研究微细通道换热器的传热效果受到多种因素的影响，如流体流动状态、壁面材料、通道几何形状等。
通过传热传质优化研究，可以提高微细通道换热器的传热性能。
2.1 流体流动状态优化流体流动状态对传热效果有着重要影响。
研究表明，在微细通道中，湍流流动相比于层流流动具有更高的传热效率。
因此，通过优化流体流动状态，如增加流速、改变通道几何形状等，可以提高传热效果。
2.2 壁面材料优化微细通道的壁面材料对传热传质性能也有着重要影响。
选择合适的壁面材料可以提高传热效率。
例如，金属材料具有良好的导热性能，可以提高传热效果；而聚合物材料具有良好的传质性能，可以提高传质效果。
2.3 通道几何形状优化微细通道的几何形状对传热传质性能也有着重要影响。
通过优化通道几何形状，如增加通道长度、改变通道截面形状等，可以增加传热传质界面面积，提高传热传质效果。
微细通道换热器的仿生设计与传热传质优化研究是提高换热效率的有效途径。
通过仿生设计，可以借鉴生物界面和生物表面纹理的特点，改善界面传质性能。
微通道板换热技术研究及应用
微通道板换热技术研究及应用微通道板换热技术是一种新型换热方式，其狭窄的流道和大面积流动使得微通道板有较高的传热效率和换热能力。
在工业生产和生活中，热传递是一个非常关键的问题，微通道板换热技术的应用能够有效地解决传统换热设备的一些问题，因此它的发展成为了一个研究热传递的热门领域。
1. 微通道板换热技术的原理微通道板是一种具有多孔结构的板状材料。
当流体在微通道板内流动时，流体会与微通道板壁面接触，因此会在微通道板中发生传热作用。
微通道板内的流道尺寸通常在微米到毫米级别之间，因此受到一些微观效应的影响。
同时，流体在微通道板中流动时，受到壁面的影响，形成剪切层和非均匀流动状态。
这些微观效应和非均匀流动状态对微通道板的传热性能产生了影响，在优化微通道板结构时需要考虑到这些因素。
2. 微通道板换热技术的主要优点相比传统的换热器，微通道板换热技术有以下几个主要的优点：(1) 体积小、重量轻：微通道板的流道结构小而密，可以在相对较小的空间内实现高效的传热，因此微通道板换热技术的设备大小和重量都比传统的换热器小很多。
(2) 高效节能：微通道板内的流体流动状态非常稳定，因此换热效率高，能够实现对能源的更加有效利用，进而实现节能目的。
(3) 速度快：由于微通道板内的流体流动状态非常稳定，所以流体的速度比较快，从而可以在单位时间内完成更多的热传递。
(4) 可定制性强：微通道板的制造工艺比较灵活，可以根据不同的需求定制不同的微通道板结构。
3. 微通道板换热技术的应用微通道板换热技术已被广泛应用于航空航天、汽车制造、化学工程、电子设备和热管理等领域。
以下是一些典型应用：(1) 电子设备：微通道板可以被用来冷却电子设备，比如CPU、GPU和芯片等。
由于微通道板换热的快速、高效和体积小等特点，可以在需要高性能冷却的电子设备中发挥重要作用。
(2) 化学工程：微通道板换热技术可以被用来在化学反应中控制反应温度，对反应设备进行冷却和加热，在很多化学过程中起到关键的作用。
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微通道换热器研究进展
更新时间：2011-06-13 13:53:26
微通道换热器研究进展
钟毅尹建成潘晟旻
(昆明理工大学)
摘要：从微通道换热器的发展历史出发,介绍其制造方式、结构和材料,重点介绍对微通道换热器发展和降低成本有重要影响的全铝微通道管材成形加工技术。
对微通道传热的特征进行述评,从微电子微机械高效传热、CO2制冷减少温室气体排放和提高家用空调能效比几个方面展现微通道换热器的应用前景。
关键词：微通道;换热器;传热特性;压力降;空调;制冷
10~50mm,
3~10mm,0.6~2mm,10~600μm,这既是现代微电子机械快速发展对传热的现实需求,也是微通道具有的优良传热特性使然。
微通道技术同时触发了传统工业制冷、汽车空调、家用空调等领域提高效率、降低排放的技术革新。
1 微通道换热器的发展历程
微通道换热器(见图1[1-2])的工程背景来源于上个世纪80年代高密度电子器件的冷却和90年代出现的微电子机械系统的传热问题。
1981
年,Tuckerman和Pease提出了微通道散热器的概念;1985年,Swife,Migliori和Wheatley研制出了用于两流体热交换的微通道换热器。
随着微制造技术的发展,
10~1 000μm通道所构成的微尺寸换热器。
1986年Cross和Ramshaw研制了印刷电路微尺寸换热器,体积换热系数达到
7MW/(m3·K);1994年Friedrich和Kang研制的微尺度换热器体积换热系数达45MW/(m3·K);2001年,Jiang等提出了微热管冷却系统的概念,该微冷却系统实
际上是一个微散热系统,由电子动力泵、微冷凝器、微热管组成。
如果用微压缩冷凝系统替代微冷凝器,可实现主动冷却,支持高密度热量电子器件的高速运行[3]。
在汽车空调方面,由于传统的氟利昂系列制冷剂对臭氧层具有较强的破坏作用,已被《蒙特利尔议定书》禁止。
R134a作为一种过渡型替代品,由于其温室效应指数很高(约为CO2的1 300倍[4]),也被《京都议定书》所否定。
CO2在蒸发潜热、比热容、动力黏度等物理性质上具有优势[5],若采用合适的制冷循环,CO2在热力特性上可与传统制冷剂相当,甚至在某些方面更具优势。
但是CO2制冷循环为超临界循环,压力很高[6],在空调系统中高压工作压力要到13MPa以上,设计压力要达到42.5MPa,这对压缩机和换热器的耐压性均提出了很高的要求。
在结构轻量化和小型化的前提下,微通道气体冷却器是同时满足耐压性、耐久性和系统安全性的必然选择。
目前欧盟已做好准备,将于2011年全面使用CO2工质的汽车空调系统。
在家用空调方面,当流道尺寸小于3mm时,气液两相流动与相变传热规律将不同于常规较大尺寸,通道越小,
0.5~1mm时,对流换热系数可增大50%~100%。
将这种强化传热技术用于空调换热器,适当改变换热器结构、工艺及空气侧的强化传热措施,预计可有效增强空调换热器的传热、提高其节能水平。
与最高效的常规换热器相比,空调器的微通道换热效率可望提高
20%~30%[3]。
在这方面,全球几大散热器生产厂家如Delphi,Aluventa和Danfoss 等已经开始将微通道散热器推广应用于家用空调如多联机、户式中央空调,这将使产品拥有巨大的竞争力。
我国阳江宝马利、江苏康泰也在紧跟全球换热器发展步伐,已开发出多种微通道家用空调散热器。
2 微通道换热器的类型、材料及加工方式
微通道换热器按外形尺寸可分为微型微通道换热器和大尺度微通道换热器。
2·1 微型微通道换热器
微型微通道换热器是为了满足电子工业发展的需要而设计的一类结构紧凑、轻巧、高效的换热器,其结构形式有平板错流式微型换热器、烧结网式多孔微型换热器。
微型微通道换热器可选用的材料有:聚甲基丙烯酸甲酯、镍、铜、不锈钢、陶瓷、硅、Si3N4和铝等[7]。
采用镍材料的微通道换热器,单位体积的传热性能比相应聚合体材料的换热器高5倍多,单位质量的传热性能也提高了
50%[8-9]。
采用铜材料,可将金属板材加工成小而光滑的流体通道,且可精确控制翅片尺寸和平板厚度,达到几十微米级,经钎焊形成平板错流式结构,传热系数可达45MW/(m3·K),是传统紧凑式换热器的20倍[10]。
采用硅、Si3N4等材料可制造结构更为复杂的多层结构,通过各向异性的蚀刻过程可完成加工新型换热器,使用夹层和堆砌技术可制造出各种结构和尺寸,如通道为角锥结构的换热器[11-12]。
随着微加工技术的提高,目前可以加工出流道深度范围为几微米至几百微米的高效微型换热器。
此类微加工技术包括:平板印刷术、化学刻蚀技术、光刻电铸注塑技术(LIGA)、钻石切削技术、线切割及离子束加工技术等[7]。
烧结网式多孔微型换热器采用粉末冶金方式制作。
2·2 大尺度微通道换热器
大尺度微通道换热器主要应用于传统的工业制冷、余热利用、汽车空调、
家用空调、热泵热水器等。
其结构形式有平行流管式散热器和三维错流式散热器。
由于外型尺寸较大(达1.2m×4m×25.4mm[13]),0.6~1mm 以下,故称为大尺度微通道换热器。
大尺度下微通道的加工与微尺度下微通道的加工方式显著不同,前者需要更高效的加工制造技术。
目前,形成微通道规模化的生产技术主要是受挤压技术,受压力加工技术所限,可选用的材料也极为有限,主要为铝及铝合金,它们是1100,1197(D97),3003和3102,其成分列于表1。
铝及铝合金微通道平行流管的主要生产方法列于表2。
3 微通道换热器的传热特征
3.1 热传导效率
式中:h为热传导效率;Nu为努赛尔数;k为热导率;d为通道的水力学直径[15]。
由上式可知,微通道由于其微小的水力学直径可获得较大的换热效率。
3.2 工质流动方式
常规换热器的工质流动方式为湍流
微通道换热器的工质流动方式为层流
3.3 压力降
式中:Δp为压力降;f为摩擦因子;L为流动长度;G为流量;ρ为密度[15]。
微通道换热器采用分布流动可以提供较短的流动长度L,因此,尽管d有所减小,微通道换热器工质流动的压力损失仍可达到中等水平。
微通道换热器与常规换热器热力特征间的比较如表3所示。
4 微通道换热器的应用前景
4.1 微通道换热器在CO2制冷方面的应用
随着我国汽车工业的发展,汽车空调逐渐普及并成为国产汽车的标准配件,市场空间巨大。
2001—2008年我国汽车空调压缩机产量与汽车产量增长趋势如图2所示(数据来源:国家统计局)。
基于环保要求,环境友好型工质CO2的应用引起学术界和工业界的高度重视。
与R134a和R1234yf相比,CO2的低温室效应指数(GWP=1)、破坏臭氧潜能值低(ODP=0)、不可燃性、无毒以及稳定的化学性质都具明显优势。
CO2的蒸发潜热较大,单位容积制冷量相当高,故压缩机及部件尺寸较小,但CO2排热与吸热过程在跨临界状态下进行,要求以其为工质的换热器有较高的耐压能力。
欧洲制冷界经过8年的摸索后发现,在现有的换热器中,微通道换热器具有最好的综合效率[16]。
美国伊利诺斯大学制冷空调中心制造的使用微通道换热器的汽车空调样机的性能已达到甚至超过了参照的R134a系统[17]。
微通道换热器在空调器中的应用具有如下优势:
①节能。
节能是当今空调器的一项重要指标。
常规换热器很难制造出高等级如Ⅰ级能效标准的产品,微通道换热器将是解决该问题的最佳选择。
②成本。
与常规换热器不同,微通道换热器不依靠增加材料消耗提高换热效率,在达到一定生产规模时将具有成本优势。
③推广潜力。
微通道换热器技术在空调制造领域还有向大型商用空调系统推广的潜力,可以极大提升产品的竞争力和企业的可持续发展能力[3]。
4.2 微通道换热器在微电子等领域的应用
微电子领域遵循摩尔定律飞速发展,伴随晶体管集成度的不断提高,高速电子器件的热密度已达5~10MW/m2,散热已经成为其发展的主要“瓶颈”,微通道换热器取代传统换热装置已成必然趋势。
因此在嵌入式技术及高性能运算依赖程度较高的航空航天、现代医疗、化学生物工程等诸多领域,微通道换热器将有具广阔的应用前景。
5·结束语
与常规换热器相比,微通道换热器不仅体积换热系数大,换热效率高,可满足更高的能效标准,而且具有优良的耐压性能,可以CO2为工质制冷,符合环保
要求,已引起国内外学术界和工业界的广泛关注。
目前,大尺度微通道换热器的关键技术———微通道平行流管的生产方法在国内已渐趋成熟,使得微通道换热器的规模化使用成为可能。
参考文献：略
标签：换热器。