Verwarmingsmachines zonder vinnen

Verwarmingsmachines zonder vinnen

De warmtewisselaar met schacht is de meest gebruikte warmtewisselaar in de koel- en airconditioningsindustrie.en koperen buis en aluminium vinnen zijn de belangrijkste onderdelen van de vinnen buis warmtewisselaarHet wordt algemeen aangenomen dat de belangrijkste thermische weerstand van warmtewisselaars met scharnieren aan de luchtzijde ligt.Hoe efficiëntere vinnen te ontwerpen is dus altijd de hoogste prioriteit geweest van het onderzoek naar vinnenbuiswarmtewisselaarsDe industrie heeft versterkte oppervlakken ontwikkeld, zoals golfplaten, bruggen, vensteropeningen en verschillende vinnen met wervelgeneratoren.

Verlangt u een offerte?commercial@bestfintube.com

Een van de ontwikkelingsrichtingen van koperen buizen is het verminderen van de diameter, en 5 mm buizen zijn toegepast.de dominante rol van de vinnen bij warmteoverdracht wordt verzwakt, zelfs zonder vinnen, wat resulteert in een Micro Bare Tube Heat Exchanger, of Finless Heat Exchanger.

Een onderzoek van de Universiteit van Maryland [1] toont aan dat wanneer de buisdiameter kleiner is dan 1 mm, de vinnenloze warmtewisselaar dezelfde compactheid kan bereiken als de fijne warmtewisselaar,en hoe kleiner de buisdiameterZoals in figuur 1 wordt getoond, is de abscissa de diameter van de buis.en de ordinate is het warmtewisselaaroppervlak per volume-eenheid (meestal gebruikt om de compactheid van de warmtewisselaar te meten)Voor conventionele buisdiameters zijn warmtewisselaars met vinnen meer dan 20 maal compacter dan warmtewisselaars zonder vinnen.de warmtewisselaar met vinnen is slechts ongeveer twee keer zo compact als de warmtewisselaar zonder vinnenAls de buisdiameter verder wordt verkleind, zal de compactheid van de warmtewisselaar zonder vinnen dicht bij die van de warmtewisselaar met vinnen liggen.het warmtewisselaargebied van de vinnenloze warmtewisselaar verschilt niet veel van het warmtewisselaargebied van het vinnentype in hetzelfde volume, en de rol van de vin als "uitgebreid oppervlak" bestaat niet meer.

Fig.1. Variatie van de compactheid van de warmtewisselaar met de buisdiameter (bron: Ref. [1])

Figuur 2 toont een vergelijking van de warmteoverdrachtcoëfficiënten met en zonder vinnen, waarbij de abscissa de warmteoverdrachtkosten is - het energieverbruik verdeeld over de eenheid warmte-uitwisselingsarea.Het is te zien dat er een snijpunt is tussen de twee bochten.Aan de rechterzijde van deze kruising is de warmteoverdrachtscoëfficiënt van het vleugelloze type hoger dan die van het gevlossen type wanneer de warmteoverdrachtskosten gelijk zijn.

Fig.2 Vergelijking van warmteoverdrachtscoëfficiënten tussen vinnen en vinnenloze soorten (bron: Ref. [1])

Zoals u zich kunt voorstellen, is een ander voordeel van dit type microfluorescerende buiswarmtewisselaar dat het een aanzienlijk lagere koelmiddellading heeft.Onderzoekers van de universiteit van Zhejiang [2] gebruikten een vergelijkbare buiswarmtewisselaar met weinig licht voor de huishoudelijke split airconditioner R290.De door hen ontworpen microfluorescerende buiswarmtewisselaar is structurele vergelijkbaar met een parallelle warmtewisselaar.zoals weergegeven in figuur 3De warmtewisselaar is een roestvrij staalbuis met een buitendiameter van 0,58 mm. Het werkelijke product is weergegeven in figuur 4.

Fig.3. Schematisch schema van een buiswarmtewisselaar met weinig licht (bron: Ref. [2])

Fig.4. Condensator (links) en verdamper (rechts) met behulp van een lichtarm buiswarmtewisselaar (bron: Ref. [2])

Onderzoekers van de Universiteit van Maryland hebben ook een gevormd naakte buiswarmtewisselaar ontwikkeld op basis van de fractalgeometrie-theorie [3], waarvan een schematisch schema in figuur 5 wordt weergegeven.De resultaten van de numerieke simulatie tonen aan dat wanneer de buitendiameter van de buis 0 is0,8 mm, the air side heat transfer coefficient of the bifurcated light tube heat exchanger is 15% higher and the pressure drop is reduced by 4-12% compared with the straight tube microfluorescent tube heat exchangerHet onderzoek werd uitgevoerd met behulp van 3D-printing om een fysiek object te maken (zie figuur 6).

Fig.5Schematisch schema van een vervormd fluorescerend buiswarmtewisselaar (bron: Ref. [3])

Fig.6. 3D-printen monster van tweevormige fluorescerende buis warmtewisselaar (Bron: Ref. [3])

Het is belangrijk op te merken dat ondanks de bovengenoemde voordelen van microfluorescerende buiswarmtewisselaars ook de nadelen duidelijk zijn.(1) het aantal buizen in de lichtarm buizenwarmtewisselaar is zeer groot2) Hoe microfluorescerende buizen met traditionele methoden te verwerken; 3) Wanneer de buislang lang is, moet de temperatuur van de buizen worden bepaald.Hoe kan worden gewaarborgd dat de microfluorescerende buis niet buigt en vervormtIn het algemeen bevindt de microfluorescerende buiswarmtewisselaar zich nog in het begin van het onderzoek en zijn de voordelen en nadelen afhankelijk van de verdere ontdekking van de praktijk.

Referenties

[1] Bacellar, D., V. Aute, Z. Huang en R. Radermacher (2017)."Optimisering van het ontwerp en validatie van hoogwaardige warmtewisselaars met behulp van approximatie-geassisteerde optimalisatie en additieve fabricage." Wetenschap en technologie voor de gebouwde omgeving 23 (((6): 896-911.

[2] Zhou, W. en Z. Gan (2019). "Een potentiële aanpak om de R290-lading in airconditioners en warmtepompjes te verminderen". International Journal of Refrigeration 101: 47-55.

[3] Huang, Z., J. Ling, Y. Hwang, V. Aute en R. Radermacher (2017). " Ontwerp en numerieke parametrische studie van een compacte luchtgekoelde warmtewisselaar." Wetenschap en technologie voor de gebouwde omgeving 23(6)970-982.