空冷冷凝器计算说明书

课设题目：空冷冷凝器

一、设计条件：

某空调制冷机组采用空气冷却式冷凝器，要求制冷剂冷凝液过冷度5℃，压缩机在蒸发温度5℃，冷凝温度45℃时的排气温度为80℃,压缩机实际排气量为160kg/h；冷凝器空气进口温度为35℃。

二、其他参数

1、制冷剂采用R134A

2、采用肋片管式空冷冷凝器

3、传热管采用紫铜套铝片，参数自定，正三角形排列（错排）

三、完成内容

1.确定冷凝器热负荷，并进行冷凝器设计计算

2.提交计算程序以及计算说明书

3.相关工程图纸

一、计算冷凝器热负荷

由所给条件画出压焓图

1.根据tk=50℃和排气温度tdis=80℃,以及过冷度dt=5℃在 R134A压焓图上可以查出hdis=460kj/kg以及过冷液体要求hc=250kj/kg.所以冷凝器热负荷为qmr*(hdis-hc)/3600=9.333kw

2.取进出口空气温差为8℃，则定性温度为39℃，可求出空气流量

qv2=1.029 m3/s

4.单位管长肋片面积Af2=0.5294

肋间基管表面积 Ab2=0.03

肋管外总表面积 A2=Af2+Ab2=0.5594

二、冷凝器的初步规划及有关参数选择

管排方式采用错排，正三角形排列。管间距s1=25.4mm 排间距s2=22mm

紫铜管选用10*0.7，翅片厚度df=0,12mm,肋片间距sf=1.8mm,沿气流方向管排数n=2排。

三，设计计算流程图

四、计算程序

#include #include

#define qmr 160

#define pi 3.14

void main()

{

double _tk=45, _tdis=80, _tc=5,_t2=35,_t3=43,tm;

double _hdis=460,_hc=250,Pk;

double _p2=1.128,_cp2=1.005,_v2=0.00001687,_r2=0.02751,qv2;

double

_d0=0.01,_df=0.00012,_df1=0.0007,_s1=0.0254,_s2=0.022,_sf=0.0018,_di=0.0086,_n= 2,_nb=18,db,Af2,Ab2,A2,A1,bt,bt1,ib,de; //3.结构设计

double _r14=19.9238,_Bm=74.8481,_r0=0.0001;

tm=(_t2+_t3)/2;

Pk=qmr*(_hdis-_hc)/3600;

cout<<"冷凝器热负荷为："<

qv2=Pk/(_p2*_cp2*(_t3-_t2));

cout<<"空气流量为"<

db=(_d0+2*_df);

Af2=2*(_s1*_s2-pi*db*db/4)/_sf;

Ab2=pi*db*(1-_df/_sf);

A2=Af2+Ab2;

A1=pi*_di;

bt=A2/A1;

bt1=A2/(A1+A2);

ib=(_s1-db)*(_sf-_df)/(_s1*_sf);

de=2*(_s1-db)*(_sf-_df)/((_s1-db)+(_sf-_df));

double a1,C1,C2,Re, L,m,n,wf,wmax,L2,wf2,L1,H; //4.空气侧换热系数 double nf2,n02,rh,rh1,rf=203,z,h1;

rh=_s1/db;

rh1=1.27*rh*pow(0.7,0.5);

h1=db*(rh1-1)/2*(1+0.35*log(rh1));

L=_n*_s2;

for(wf=2.0;wf<=4.5;wf+=0.1)

{

wmax=wf/ib;

Re=wmax*de/_v2;

C1=1.36-0.24*Re/1000;

C2=0.518-0.02314*(L/de)+0.000425*(L/de)*(L/de)-3*pow(10,-6)*(L/de)*(L/de)*(L/de );

m=0.45+0.0066*(L/de);

n=-0.28+0.08*(Re/1000);

a1=C1*C2*(_r2/de)*pow(L/de,n)*pow(Re,m);

z=pow(2*a1/rf/Re,0.5); //5.计算翅片效率及表面效率

nf2=tanh(m*h1)/m/h1;

n02=1-Af2/A2*(1-nf2);

double a2,tw=43.5; //6.计算管内换热系数???????

a2=0.683*_r14*_Bm*pow((45-tw),-0.25)*pow(0.0086,-0.25);

// 计算传热系数

及传热面积

double Kof,at,A0;

Kof=1/(bt/a2+_df1*bt1/rf+_r0+1/a1/n02);

at=(_t3-_t2)/log((_tk-_t2)/(_tk-_t3));

A0=Pk/(Kof*at)*1000;

L=A0/A2;

double Ay,e,e1; //确定空冷冷凝器

尺寸

L1=L/(_nb*_n);

H=_nb*_s1;

L2=_n*_s2;

Ay=L1*H;

wf2=qv2/Ay;

e=(wf2-wf)/wf;

e1=fabs(e);

if(e1<=0.01)

break;

}

cout<<"迎面风速为wf2="<

cout<<"假设迎风风速wf="<

cout<<"有效长度L1="<

cout<<"高H="<

cout<<"深L2="<

double ap2,pz,Pst; //空气阻力及风机选择

ap2=9.81*0.0113*(L2/de)*pow(_p2*wmax,1.7);

cout<<"ap2="<

cout<<"根据ap2选取Pst的值";

cin>>Pst;

pz=Pst+_p2*wf2*wf2/2;