水冷式表冷器传热研究_3_半干半湿工况热力计算

1、水冷式表冷器传热研究 (3) : 3半干半湿工况热力计算王晋生 解放军理工大学提要将已较成熟的水冷式表冷器干工况和湿工况热力计算理论与干 、 湿工况的分界点“表冷器空气初状态的露点温度” 结合起来 ,建立了半干半湿工况热力计算公式 。其特点在于 把湿工况段转换为等价干工况处理 。 关键词表冷器热力计算半干半湿工况He a t tr a nsf e r s t u d y of s urf a c e a ir c o ol e rs (3) : Th e r m o d y n a mi c c a l c u l a t i o n of c o m b i n e d d r y a n d w e t c o o l i n g c o n d i t i o nBy Wang Jinsheng A b s t r a c t Es t a b l i s h e s t h e r m o d y n a mi c c a l c ul a t i n g f o r m ul a s o f t h e w a t e r2c o o l e d s u r f a c e

2、a i r c o o l e r w h e n p a r t o f i t s c o i l s u r f a c e i s d r y a n d t h e r e s t i s w e t , m a k i n g u s e o f t h e p r e s e n t t h e r m o d y n a mi c c a l c ul a t i o n t h e o r i e s o f d r y a n d w e t c o o l i n g c o n d i t i o n s . Th e s e t w o t h e o r i e s a r e c o m b i n e d w i t h t h e i n i t i a l c o n d i t i o n a i r d e w p o i n t , w h i c h i s t h e d i vi d i n g l i n e b e t w e e n d r y a n d w e t c o i l s u r f a c e p a r t s

3、. Th e c h a r a c t e r o f t h i s s t u d y i s t h a t h e a t t r a n s f e r o f w e t c o n d i t i o n c o i ls u r f a c e i s t r a n s f o r m e d i n t o o n e o f a c o r r e s p o n d i n g e q ui v a l e n t d r y c o o l i n g c o n d i t i o n .Ke y w o r d s s u r f a c e a i r c o o l e r , t h e r m o d y n a mi c c a l c ul a t i o n , c o m b i n e d d r y a n d w e t c o n d i t i o n PLA Unive rsit y of S cie nc e a nd Te c hnology , China当水冷式表冷器冷盘管部分表面温度高于被表冷器盘管表面的干 、 湿状

4、态取决于盘管表面的温度是否高于空气初状态的露点温度 。那么 ,盘管表 面上等于该露点温度的点就应该是干湿状态的分 界点 。因为表冷器盘管的管壁导热性能极好 ,所以可认为盘管表面的温度等于该处水流的温度 。这 样 ,半干半湿工况中的干工况段的进水温度就等于 空气初状态的露点温度 ,而湿工况段的出水温度正 好是干工况段的进水温度 , 所以也等于该露点温度 。本文就是基于这样的一个分界点 ,在分别利用 干工况和湿工况的热力计算理论解决各自问题后 , 通过这个分界点结合两种工况的理论解决了半干处理空气初状态的露点温度时 ,冷盘管表面部分处 于干燥状态 ,部分处于湿状态 ,这种工况本文称之 为半干半湿工况 。半干半湿工况在表冷器的实际 使用中很常见 ,但对它的热力计算却研究甚少 。究 其原因 ,是因为半干半湿工况换热情况更加复杂 ,热交换的推动力一部分是温差一部分是焓差 ,难以 建立统一的热交换方程 。本文将尝试对这种工况 的热力计算从理论上进行研究 。 1 热力计算理论分析对于干工况的热力计算 , 现有 的 理 论 已 很 成熟1,且经过大量的实验证明是正确的 ; 对于湿工 况 ,将其转换为等

5、价干工况进行热力计算无论从理 论上还是实践上都是可行的1 4 。那么半干半湿 工况是否可以利用干 、 湿工况的理论计算呢 ? 问题 的关键在于找到干工况段和湿工况段的分界点 。 王晋生 ,男 ,1971 年 6 月生 ,在读博士研究生 ,讲师 200092 上海市四平路 1239 号同济大学 19 号信箱 ( 021) 65981863 E2mail : wangjinsng 263 . net 收稿日期 :2000 - 03 - 19暖通空调技术交流园地HV 由式 7 可求得 t W2 ,由式( )1 2 3 32 的干球温度 , t s1 , t s2 为点 1 ,2 的湿球温度 , t 2 , t 3 为点 2 ,3 的干球温度 , d0 , d3 为点 O , 3 的含湿量 , 2 为湿工况段的接触因数 。这里说明一下 ,式 ( 14) 为拟合公式 ,饱和空气 在一个大气压下 ,温度在 525 之间 ,该式的误 差不超过 1 % 。另外因为该段空气失热和冷水得 热相等 ,故还有下式 :(19) 可求得 t ;待得到满足精度要求的 t 值后 ,由11 式 (16) 可得 t ,由

6、式 (6) 或式 (8) 可求得 a 。2 3结束语笔者使用现已较成熟的表冷器干工况和湿工 况热力计算理论并利用干 、 湿工况段的分界点 “表 冷器空气初状态的露点温度” 把两者结合起来 ,建 立了半干半湿工况热力计算公式 。可供同行参考 。 参考文献G ( h1 - h2 ) 2 . 3方程组的解法= W c ( tL -t W1 )( 18)清华大学 . 空气调节 (第 2 版) . 北京 :中国建筑工业出版 社 ,1985 ,106 - 107 . 孙格非. 翅片盘管 ( 水冷) 热力计算新方法 . 制冷学报 ,1980 , (2) ,49 - 64 . 王晋生 ,等 . 任意工况下表冷器的热力计算法 . 暖通空 调 ,1997 ,27(增) :54 - 56 . 王晋生 . 水冷式表冷器传热研究 (1) :用干湿转换法计算 湿工况 . 暖通空调 ,2000 ,30(4) . 井上宇市 . 空气调节手册 . 北京 : 中国建筑工业出版社 ,1986 ,154 - 155 .1 表冷器的校核计算中 ,一般已知表冷器的结构参数和 G , W , 空气初状态点 O 和冷水初温 t W1

7、 , 则对于由式 (6) ( 18) 这 13 个独立方程组成的方 程组 ,已知量有 8 个 ,分别为 : F , K , G , W , t 0 , d 0 , tL 和 t W 1 ,未知量有 13 个 ,分别为 : t 1 , t s1 , h1 , t 2 ,t s2 , h2 , t 1, t 2, t 3 , d 3 , a , t W2 和 2 。可知方程组有 惟一解 。2345征文 全国供暖热计量技术专题交流会定于 2001 年9 月在哈尔滨市召开 ,征文内容包括系统设计 、 施 工安装 、 计量仪表 、 运行管理 、 计量收费 、 科研成果 等方面 。论文请寄 : 110006沈阳市光荣街 65 号中国建筑东北设计院赵先智收 。征文截止日期 为 2001 年 8 月 15 日 。( 学 会) 由国际能源机构 ( IEA) 主办 、 中国建筑科学研 究院 (CABR) 承办的国际能源机构第 7 届热泵会议 将于 2002 年 5 月 1922 日在北京国际会议中心举 行 ,大会工作语言 (包括交流 、 论文集) 为英语 ,拟设 中英文同声传译 。征文范围包括 :各国 (地区) 热泵 技术和设备的发展历史 、 现状和发展趋势 ;热泵产品 的研究和制造 ;热泵系统的设计技术 ;热泵技术和产 品的工程应用 ;热泵系统的运行管理 ;热泵的理论研究 ,有关热泵的制造和设计规范 、 标准介绍 ;新型热泵压缩机的研制 ;热泵系统设计和技术经济分析软 件 ;国家对推广热泵技术的优惠政策 。中文论文摘要截止日期 : 2001 年 7 月 1 日 ; 论 文全文截止日期 : 2001 年 12 月 1 日 ; 论文全文正 式稿截止日期 :2002 年 2 月 1 日 ; 提前注册截止日 期 :2002 年 3 月 1 日 。 国内注册费 800 元 ,提前注册 700 元 。 大会筹备办公室 :中国建筑科学研究院空调所 地址 :100013北京市北三环东路 30 号 电话 : ( + 8610 ) 84272233 - 2331 或 2697 ,84270568 传真 : ( + 8610) 84283555 ,84284720E2mail : hp 2002 sina . co m 联系人 :郭瑞茹王清勤( 学 会)

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