Effekterna av huvudstrukturen på flödesfördelningen i en mikrokanalförångare- Zhejiang SunCo Heat Exchange System Co., Ltd.

Effekterna av huvudstrukturen på flödesfördelningen i en mikrokanalförångare

Update:Mar 07, 2024

Micro Channel Evaporators (MCE) är allmänt använda värmeöverföringstekniker som används i billuftkonditionering. Deras lilla volym, höga effektivitet och enkla underhåll gör dem populära val; de är dock känsliga för felfördelning av köldmediet, vilket har allvarliga konsekvenser för termisk prestanda och måste åtgärdas effektivt genom att förbättra flödesfördelningen i dess kanaler. Därför utforskar detta dokument experimentellt hur samlingsrörstrukturer påverkar flödesfördelningen inom mikrokanalförångare.

Mikrokanalsförångare är beroende av en flödesregim i deras samlingsrör för att kontrollera hur vätskan rör sig inuti. Flödesregimen inom dessa mikrokanaler påverkas av vätsketemperaturen, som i sin tur bestäms av både geometri och ytspänningskrafter som verkar på inloppet av köldmedium. Felfördelning kan endast förhindras genom att minimera tryckgradienter längs deras samlingsrör.

Det har föreslagits olika strategier för att minska tryckfallet i en förångare genom att optimera vätske- och ångfördelningen i mikrokanaler. De flesta av dessa strategier bygger på att antingen ändra flödesegenskaper eller geometri hos mikrokanaler; Även om de är effektiva tenderar deras tillämpningar att vara begränsade på grund av komplexitet och kapitalkostnader. De tillhandahåller inte heller heltäckande lösningar på problem relaterade till ångdistribution i en förångares mikrokanaler.

En av de mest lovande lösningarna är att använda en mikrokanalsförångare med vertikal rörorientering och överdimensionerade grenrör, vilket ger optimal termisk prestanda under olika driftsförhållanden. En intern kylmedelsfördelare säkerställer jämn insprutning av köldmedel över flerports mikrokanalrör medan stora grenrör möjliggör fri kondensdränering; dessutom förhindrar dess vertikala orientering vattenansamling på inloppsgrenröret och förångarens väggar.

Studier har visat att mikrokanalförångare kan dra stor nytta av att använda olika strategier för att kontrollera flödesfördelningen inom sina mikrokanaler. En sådan strategi innefattar att öka flänsutrymmet för att minska tryckfallet på luftsidan av en värmeväxlare; en annan använder design av grenrör med enhetlig kylmedelsfördelning; slutligen modifierar tredje båda strategierna genom att ändra värmeöverföringskoefficienterna på luftsidan och köldmediesidan för varje mikrokanal individuellt.

Utförde omfattande tester som jämförde mikrokanalsförångarens prestanda med den för värmeväxlaren med runda rör, och upptäckte att deras tryckfall på luftsidan var lägre när kylkapaciteten utjämnades. De vidareutvecklade en beräkningsmodell för att förutsäga denna faktor för mikrokanalvärmeväxlare, fann att den korrelerade bra med experimentella data och visade på så sätt hur man kan sänka tryckfallet på luftsidan med upp till 27 % utan att påverka prestanda eller tillförlitlighet.