板式蒸发式冷凝器传热传质的数值模拟

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ｉ．．ｅ．，ａｉｒｌｆｏｗｒａｔｅ，ｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｓｐｒａｙｄｅｎｓｉｔｙ，ａｉｒｄｒｙｂｕｌｂｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗｅｔｂｕｌｂｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｕｒｔｅｗｅｒｅ
ＤｏｎｇＬｉｙａｎＷａｎｇＢａｏｌｏｎｇＳｈｉＷｅｎｘｉｎｇＬｉＸｉａｎｔｉｎｇＬｉＺｈｉｍｉｎｇ。ＴａｎＤｏｎｇ
（１．ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｒｉｎｇ，１０００８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＷｉｄｅＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０６６３，
Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｈｅａｔａｎｄｍａｓｓｔｒａｎｓｆｅｒｐｒｏｃｅｓｓａｍｏｎｇｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ，ｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒａｎｄａｉｒｉｎｔｈｅｐｌａｔｅｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅｃｏｎｄｅｎｓｅｒｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｅｎｅｒｇｙａｎｄｍａｓｓｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄａｉｒｈｕｍｉｄｉｔｙｒａｔｉｏａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｎｓｔｕｄｉｅｓｏｎｉｎｌｆｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｐｌａｔｅｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅｃｏｎｄｅｎｓｅｒｈｅａｔｌｆｕｘ，
交换过程的二维数学模型，由此分析板式蒸发式冷凝器中冷却水温度、空气温度和空气含湿量等参数的分布规律，以及空气流速、干湿球温度、冷却水喷淋密度和冷凝温度对板式蒸发式冷凝器热流密度的影响，并将模拟结果通过实验进行了验
证，两者之间的误差在１０％以内。研究表明：板式蒸发式冷凝器的热流密度随进口空气流速的增加而增大，随湿球温度的
ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｖｅｒｉｉｆｅｄｔｈｒｏｕｇｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．ａｎｄｔｈｅｅｒｒｏｒｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ１０％．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｈｅａｔｌｆｕｘｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｉｒｌｆｏｗｒａｔｅ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｎｄａｄｅｃｒｅａｓｉｎｇａｉｒｗｅｔｂｕｌｂｔｅｍｐｅｒａｕｒｔｅ，ａｎｄｉｓｎｏｔ
文献标识码：Ａ
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＨｅａｔａｎｄＭａｓｓＴｒａｎｓｆｅｒｏｆＰｌａｔｅ
ＥｖａｐｏｒａｔｉｖｅＣｏｎｄｅｎｓｅｒ
ｄｏｉ：ｉ０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．０２５３ — ４３３９．２０１３．０１．０数值模拟
董俐言王宝龙石文星李先庭李志明谭栋
（１清华大学北京１０００８４；２广州市华德工业有限公司广州５１０６６３）摘要根据能量守恒和质量守恒定律，对板式蒸发式冷凝器中制冷剂、冷却水与空气之间的传热传质过程，建立了热质
升高而减小，几乎不受进口空气干球温度的影响；热流密度随着冷却水喷淋密度的增加逐渐增大，但增大至…定量后小再对热流密度有明显影响；冷凝温度越高，其热流密度越大。上述结论对板式蒸发式冷凝器的优化设计具有指导意义。关键词蒸发式冷凝器；传热传质；数值模拟；换热器
中图分类号：ＴＫ１２４；ＴＢ６５７．５
第３４卷第１期
２０１３年２月
制冷学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ
，．３．Ｎｏ．１Ｆｅｂｒｕａｒｖ．２０１３
文章编号：０２５３ — ４３３９（２０１３）０卜００１０ — ０８