西门子AMESim软件在空调换热器优化中的应用.pdf
50墨值下载
Amesim 软件在空调换热器优化中的应用
玉格，魏忠梅，林伟雪，匡细细
珠海格力电器股份有限公司，广东省珠海市香洲区金鸡路 789 号，590007.
摘 要: 为寻求特定空调室内机壳体能够发挥的最大换热能力，该文以某品牌的风管机作为研究对象，以使用 R410a 冷媒
的管翅式换热器为例，使用 Amesim 软件，通过计算机模拟仿真的方法，以冷媒流量、空气流速、换热管管径、换热管排数、
翅片片距为优化参数，以蒸发换热量及冷凝换热量为优化目标对十种不同规格的换热器进行了寻优。最终发现不管是哪种规格
的换热器，当冷媒流量不变时，随着空气流速的增加，所有换热器的换热量会逐步增加，当空气流速达到一定值时，随着空气
流速的增加，所有换热器的换热量将趋于稳定，但不同换热器的换热量稳定在不一样的值。当空气流速不变时，随着冷媒流量
的增加，换热量先是增加，当冷媒流量达到一定值时，蒸发换热器量开始下降，但冷凝换热量依然持续增加。这一结论为空调
换热器的设计提供了参考。
关 键 词:制冷仿真；管翅式换热器；优化
1 壳体概况
本文用于研究的风管机的长度是 1300mm，
宽度是 474mm，高度是 220mm，出风方式为吹
风式，额定制冷量为 7.5kW。外观三视图如图 1
所示。
图 1 风管机外观三视图
2 换热器设计
本次研究根据壳体内部可利用空间的情况，设
计了 5mm、7mm、8mm 和 9mm 四种管径的换
热器，采用不同的换热管排数或者翅片片距，总共
设计了十种换热器，每一种换热器的规格参数如表
1 所示。
表 1 各换热器的规格参数
换热器代号
HRQ1
HRQ2
HRQ3
HRQ4
HRQ5
HRQ6
管径/mm
5
5
5
7
7
7
排数
2
3
4
2
3
3
片距/mm
1.5
1.3
1.3
1.4
1.4
1.6
片形
开窗片
开窗片
开窗片
开窗片
开窗片
开窗片
单排管数
12
12
12
12
12
12
续表 1
换热器代号
HRQ7
HRQ8
HRQ9
HRQ10
HRQ11
管径/mm
7
8
8
9
9
排数
4
2
3
2
3
片距/mm
1.6
1.6
1.6
1.6
1.8
片形
开窗片
开窗片
开窗片
开窗片
开窗片
单排管数
12
12
10
8
8
3 模型搭建
3.1 材料定义
管翅式换热器的换热管为铜材，翅片为铝材，
因此换热器的换热系统中参与热交换的物质有四
种，铜、铝、冷媒以及湿空气，因此模型需要定义
的材料有铜、铝、冷媒以及湿空气。铜和铝的材料
元件从热库中调取，冷媒材料远近从两相库中调
取，湿空气在湿空气元件中可以定义因此不需要单
独定义。图 2 中从左到右依次为铜、铝、冷媒的
图标。
图 2 铜、铝和冷媒的材料图标
3.2 换热器管侧建模
建立铜管和翅片这个物理模型的换热模型需要
用到三个元件，管道元件、热容元件和翅片元件。
管道元件、翅片元件从两相库中调取，热容元件从
热库中调取。图 3 中从左到右依次为管道元件、
热容元件和翅片元件的图标。
图 3 管道元件、翅片元件及热容元件图标
3.3 换热器空气侧建模
空气侧建模需要一个空气源元件和两个单位转
换元件，由于空气源元件的输出单位是 kg/s，而
翅片元件能接收的单位是 kg/s/m**2，因此来自
湿空气元件的风量数据需要转换一下单位才能被翅
片元件使用。湿空气元件以及单位转换元件的图标
如图 4 所示。
图 4 湿空气元件及单位转换元件图标
3.4 换热器分液毛细管建模
毛细管建模使用了两相库中的毛细管元件，图
标如图 5 所示。
图 5 毛细管元件图标
3.5 边界条件建模
以计算蒸发换热量的模型的边界条件为例，一
共需要设置三个条件，冷媒流量、冷媒压力和冷媒
干度。所使用的元件为通用热力学状态变压器元
件、调制质量及焓流速元件和恒定压力及比焓元
件，图 6 中从左到右依次是通用热力学状态变压
器元件、调制质量及焓流速元件和恒定压力及比焓
元件。
of 5
50墨值下载
【版权声明】本文为墨天轮用户原创内容，转载时必须标注文档的来源（墨天轮），文档链接，文档作者等基本信息，否则作者和墨天轮有权追究责任。如果您发现墨天轮中有涉嫌抄袭或者侵权的内容，欢迎发送邮件至：contact@modb.pro进行举报，并提供相关证据，一经查实，墨天轮将立刻删除相关内容。
下载排行榜
评论