编辑: ddzhikoi 2019-07-06
套管式冷凝器优化分析及应用 严雷汪伟华 (天津商学院) 摘要以热流密度为目标函数对套管式冷凝器进行优化分析, 得出在不同套管直径下的热流密度最大 值与最佳内管直径的关系, 将其应用于套管式冷凝器的设计, 为选取最佳方案提供一种方便的分析方法.

关键词 套管式冷凝器 优化设计 冷凝器 ! # $ % $ &

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0 % / 目前所见到的对套管式换热器的研究资料不 多, 牛广林等 [ A ] 对直流套管式蒸发器建立了数学 模型并进行了仿真, 得出其静态及动态换热特性, 所使用的工质为水蒸气;

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/ % 0等[E]用数值方法详细计算了套管式冷凝器及蒸发器内 沿管长及径向的温度分布和换热特性.这些研究 对预测套管式换热器的换热特性是有效的方法, 但 对套管式换热器工程设计来说并不适用.为此, 笔 者采用优化分析的方法, 寻求获得最佳换热效果的 套管式冷凝器设计方法. @ 数学模型及优化方法 @ ? @ 热力计算及目标函数 小型制冷机用套管式冷凝器结构如图A所示. 为了便于分析, 在以下的传热计算中, 作E点假设: A )忽略冷凝器中高压蒸汽显热段冷却和冷凝 液的过冷, 认为制冷剂在冷凝器中是从饱和蒸汽冷 凝为饱和液的潜热交换.这是因为, 对于过热段的 显热冷却, 尽管传热温差比较大, 但传热系数较 小[F],因此这部分显热交换量较小.而且套管式 冷凝器内冷凝液的过冷度很小, 交换的热量也很 小, 所以这部分热量也可以忽略.因而可以认为制 冷剂的温度恒等于冷凝温度! G, 制冷剂和冷却水 的温度沿管长的分布如图E所示. E )忽略工质与外界环境间的换热.这是由于 制冷剂释放的潜热主要是被水带走, 通过管壁散到 大气中的只是极小一部分, 故可忽略. 图A 套管式冷凝器结构示意图 图E 沿管长温度分布示意图 第H卷第I期EJJH 年K月制冷与空调 LMNL8CMLO+8BPO P QO

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