Optimizarea transferului de căldură și a scăderii presiunii în sistemul de condensator de microcanel din aluminiu

Condensatorul microcanal este un dispozitiv de schimb de căldură utilizat pe scară largă în sistemele de refrigerare și aer condiționat. Structura sa compactă și capacitatea eficientă de schimb de căldură îi oferă avantaje semnificative în îmbunătățirea eficienței sistemului. Cu toate acestea, complexitatea structurilor de microcanal necesită echilibrarea mai multor parametri în timpul procesului de proiectare a optimizării, în special relația dintre transferul de căldură și căderea presiunii.

Principiul de lucru și caracteristicile de transfer de căldură ale condensatorului microcanal
Principiul de lucru de bază al condensatorului de microcanel se bazează pe mecanismul eficient de schimb de căldură al fluidului care trece prin mai multe canale minuscule. Zona de perete interioară ridicată și structura de curgere fină a microcanalului ajută la creșterea zonei pentru schimbul de căldură, îmbunătățind astfel eficiența termică. Această lucrare analizează procesul de transfer de căldură al condensatorului de microcanal cu tuburi de aluminiu în formă de aluminiu și discută efectele formei de aripioare, distanțarea și structura tubului asupra coeficientului de transfer de căldură.

Problema scăderii presiunii și a factorilor influență
Căderea de presiune este o provocare cheie în proiectarea condensatorului de microcanel. Scăderile de presiune mai mari duc la creșterea consumului de energie și afectează performanța generală a sistemului. Prin analiza teoretică și simularea numerică, această lucrare studiază influența diferiților parametri de proiectare (cum ar fi diametrul conductei, înălțimea și distanța, etc.) asupra căderii de presiune și propune o schemă de optimizare pentru a reduce scăderea presiunii.

Metoda de proiectare a optimizării
Pentru a echilibra eficiența transferului de căldură și scăderea presiunii, această hârtie propune o metodă de proiectare a optimizării bazată pe mecanici de fluide și modele termodinamice. Această metodă ajustează parametrii cheie ai condensatorului de microcanal printr-un algoritm de optimizare multi-obiectiv, care urmărește să optimizeze atât eficiența transferului de căldură, cât și performanța scăderii presiunii. Rezultatele experimentale arată că proiectarea adecvată a structurii tubului și configurația Fin pot îmbunătăți semnificativ eficiența termică a condensatorului, reducând în mod eficient căderea de presiune.

Analiza experimentului și a rezultatelor
Această lucrare combină simularea numerică cu datele experimentale pentru a verifica proiectarea optimizată a condensatorului de microcanel tub de tub de aluminiu. Rezultatele experimentale arată că proiectarea optimizată îmbunătățește eficiența termică cu aproximativ 15% și reduce scăderea presiunii cu 20% în comparație cu condensatoarele tradiționale. Aceste rezultate indică faptul că metoda de optimizare propusă în această lucrare are un potențial mare în aplicațiile practice.

Tub de aluminiu Tub Finned Tub de Microcanel Condensator de căldură MCHE3