Evaporatoare cu microcanal (MCE) sunt tehnologii de transfer de căldură utilizate pe scară largă în aer condiționat auto. Volumul lor mic, eficiența ridicată și întreținerea ușoară le fac alegeri populare; cu toate acestea, sunt susceptibili la distribuția defectuoasă a agentului frigorific, care are ramificații serioase asupra performanței termice și trebuie abordate eficient prin îmbunătățirea distribuției fluxului în canalele sale. Prin urmare, această lucrare explorează experimental modul în care structurile antet afectează distribuția fluxului în evaporatoarele cu microcanale.
Evaporatoarele cu microcanal depind de un regim de curgere în interiorul colectorului lor pentru a controla modul în care fluidul se mișcă în interior. Regimul de curgere din aceste microcanale este afectat de temperatura fluidului, care la rândul său este determinată atât de geometrie, cât și de forțele de tensiune superficială care acționează asupra agentului frigorific de intrare. Distribuția defectuoasă poate fi prevenită doar prin minimizarea gradienților de presiune de-a lungul capului lor.
Au fost propuse diverse strategii pentru a reduce căderea de presiune a unui evaporator prin optimizarea distribuției lichidelor și vaporilor în microcanale. Cele mai multe dintre aceste strategii se bazează pe schimbarea fie a caracteristicilor de curgere, fie a geometriei microcanalelor; deși eficiente, aplicațiile lor tind să fie limitate din cauza complexității și a costurilor de capital; de asemenea, ele nu oferă soluții complete la problemele legate de distribuția vaporilor în microcanalele unui evaporator.
Una dintre cele mai promițătoare soluții este utilizarea unui evaporator cu microcanal cu orientare verticală a tubului și colectoare supradimensionate, oferind performanțe termice optime în diferite condiții de funcționare. Un distribuitor intern de agent frigorific asigură o injecție egală a agentului frigorific prin tuburile cu microcanale cu mai multe porturi, în timp ce colectoarele mari permit drenarea liberă a condensului; în plus, orientarea sa verticală previne acumularea de apă pe galeria de admisie și pereții evaporatorului.
Studiile au demonstrat că evaporatoarele cu microcanale pot beneficia semnificativ de pe urma utilizării diferitelor strategii pentru a controla distribuția fluxului în microcanale. O astfel de strategie implică creșterea spațiului aripioarelor pentru a reduce căderea de presiune în partea de aer a unui schimbător de căldură; altul folosește proiectarea colectoarelor cu distribuție uniformă a agentului frigorific; în cele din urmă, al treilea modifică ambele strategii prin modificarea coeficienților de transfer de căldură pe partea de aer și pe partea agentului frigorific ai fiecărui microcanal în mod individual.
A efectuat teste extinse care au comparat performanța evaporatorului cu microcanal cu cea a schimbătorului de căldură cu tub rotund, descoperind că scăderea lor de presiune pe partea aerului a fost mai mică atunci când capacitatea de răcire a fost egalată. Ei au dezvoltat în continuare un model de calcul pentru a prezice acest factor pentru schimbătoarele de căldură cu microcanale, constatând că se corelează bine cu datele experimentale și, astfel, au demonstrat cum utilizarea unuia ar putea reduce căderea de presiune din partea aerului cu până la 27% fără a afecta performanța sau fiabilitatea.
SC-1100 388*346.7mm Aer condiționat auto MCHE Bobină condensator Schimbător de căldură cu microcanal