风冷热泵性能设计计算_毕业设计说明书(编辑修改稿)

风冷热泵性能设计计算_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

面面积 fa fbf SdSSa /)4(2 221  mmmm /) (2 2222   注：翅片一般有一次翻边，且利用翻边保证均匀的翅片节距，则翅片根部外沿直径 mmmmddd fb  ；又波纹片侧面积与平片侧面积误差很小，按平面计算。 ⅱ .每米管长翅片间管面面积 ba fffbb SSda /)(   mmmm /0 2 9 )0 0 0 1 0 (0 1 0 22   ⅲ .每米管长翅片侧总面积 ofa 因翅片厚度 f 较小，翅 顶面积忽略不计，则 mmmmaaa bfof / ⅳ .每米管长管内面积 ia mmmmda ii /0 2 8   由文献 ⑤ P201 附录 8干空气的热物理性质（ Pap  ），查得空气在平均温度 40mt ℃条件下 )./(1 0 0 5 kkgJC Pa  、 a )./( kmW 、 a sm/2 ,在进风温度 351at ℃条件下， 3/ mkga  冷凝器所需空气体积流量 西安交通大学城市学院城市学院本科生毕业设计计算 smsmttC Qq aaPaa kv /)( 3312   选取迎面风速 smy / ，则迎风面积 mqAyvy   取冷凝器迎风面宽度即有效单管长 l ，则冷凝器的迎风 面高度 lAH y ， 对叉排管簇，迎风面上的管排数分别为211  SHN 由于冷凝器有效单管长 l、迎风面高度 H、迎风面管排数 N 这三个量互相联系，且它们的值影响到后面流通方向管排数 n的校合，所以留到后面与流通方向管排数 n一起计算，这里只列出公式。 确定所需传热面积 ofA 、翅片管总长 L 及空气流通方向上的管排数 n ，若采用整张 波纹翅片及密翅距的叉排管簇，则空气侧传热系数由文献③公式（ 6— 11）乘以 再乘以 进行计算。 预计冷凝器在空气流通方向上的管排数 4n ，则翅片宽度 mmSb 0 8 6 30 2 s4 1  微元最窄截面的当量直径 mmmmmSdS SdSdffbffbe 0 0 3 )()( ))((2)()( ))((211     最窄截面风速 smsmSdS SS yffbf /))(( 225))((11m a x   因为 0 0 3 0 8 6 edb 6m a x  aeef dR  查 文献 ① 表 318，用插入法求得ψ =， n=,C=,m=,则空气致谢 15 侧表面传热系数 )(  menefeaof dbRdCa  )/()( 22 1 2 KmW   )/( 2 KmW  因为 kt R410a 饱 和 液 物 性 值 可 得 ：2533/,/ 4 0,/9 3 2,/0 7 4 5 msNkgJmkgKmW 则物性集合系数 B )(   gB  式中，  冷凝液的导热系数  冷凝液的密度  制冷剂的比潜热  冷凝液的动力粘度 所以， 6 2 4) 4 0 6 00 7 ( 323   B 则 R410a 在管内凝结的表面传热系数 )(   wikiki ttBd )(2927)(   wiwi tt 翅片相当的高度由文献 ③ 公式 616 计算得， )]ln ()[1(201010 dSCdSdh  式中， C= 是由于按等边三角形叉排排列 mmh )] ()[ (  取铝片热导率 KmW  /203 ，由文献 ③ 公式 615 计算翅片参数 m，即 0 0 1 0 3  mmfof 西安交通大学城市学院城市学院本科生毕业设计计算 由文献 ③ 公式 614 算翅片效率 即 )()(   thhm hmthf 表面效率由文献 ③ 公式 613 计算得 即 8 8 0 2 9 5 7 0 2 9 5 7    bf bff aa aa  忽略各有关污垢热阻及接触电阻的影响，则 i ttt  0 ，将计算所得有关各值代入文献 ③ 公式 620 )()( 0 mwofofwkiki ttatta   式中， wt 壁面平均温度 0wt 外壁面温度 wit 内壁面温度 mt 空气进出口平均温度， 392 45352 21  aam ttt℃ 所以， )39()(  ww tt )39()(  ww tt 选取适当 wt ，使上式左右两边相等， 用试凑法，解上式得 wt =℃ 代入文献 ③ 公式 617中，则 R410a 在管内的凝结表面传热系数为 KmWKmWki   /2 3 4 1/)(2 9 2 7 取管壁与翅片间接触电阻 WKmrb / 2  ，空气侧尘埃垢层热阻WKmr / 20  ，紫铜管热导率 )/(393 KmW  文献 ③ 公式 621计算冷凝器的总传热系数 000 111 ofbmofiofkirraaaaK 式中， 致谢 17  紫铜管壁厚 ma 紫铜管每米管长平均面积 mmdda im )(2)(2 0   ， 所以， KmWK  20 /39323411 1 KmW  2/ 冷凝器的所需传热面积 20 1 5 2 3 2 mKQAmkof   所需有效翅片管总长 mmaALofof 7  空气流通方向上的管排数  lNLn 取整 4n 排，与计算空气侧表面传热系数时预计的空气流通方向上管排数相 符。 冷凝器有效管长 6696m 实际传热面积 2m 较计算所需传热面积大％，满足冷凝负荷传热要求。 本设计选用强迫对流空冷式冷凝器。 其结构示意图如图 2所示。 参数如下： 传热管 :紫铜管， mmmm  翅片 : 厚度 ，波纹型整张铝制套片 节距 : mm2 迎风面管心距 mmS 251  管簇排列采用正三角形叉排 冷凝器长： 500mm 冷凝器宽： 西安交通大学城市学院城市学院本科生毕业设计计算 冷凝器高： 空气流通方向上的管排数 n:4 迎风面上管排数 N： 12 冷凝器传热系数： 图 23 空冷式冷凝器主体结构示意图 蒸发 器设计 本设计采用直接蒸发式空气冷却器，并采用强制对流方式。 其主要优点如下： （ 1） 结构紧凑，安装尺寸小； （ 2） 不用载冷剂，而直接靠液态制冷剂的蒸发来冷却空气，冷损失少，且房间降温 速度快，起动运行时间短。 （ 3） 管理方便，易于实现运行过程自动化。 蒸发器进口空气状态参数 蒸发器进口处空气干球温度 tg1 =27℃，湿球温度 ts1 =℃ ,查得，空气的hd图，得蒸发器进口处湿空气的相对湿度 1 =48%，比焓值 h1 =56kJ/kg（干空气） ,含湿量 d1 =(干空气 )。 致谢 19 风量及风机的选择 蒸发器所需风量一般按每 kW冷量取 179。 /s 的风量，故蒸发器风量为 qv = =179。 /s=m179。 /h 蒸发器进、出口空气焓差及出口处空气焓值 蒸发器进、出口空气焓差  h = h1h2 = vqQ0 =  kJ/kg = kJ/kg 蒸发器出口处空气焓值 h2 = h1 h = kJ/kg = kJ/kg 设蒸发器出口处空气的相对湿度 2 =90%，则蒸发器出口处空气的干球温度gt2 =℃，含湿量 2d =、出口状态点 2 相连，并延长与饱和线相交，得 t3 =℃ ,h3 = kJ/kg。 选定蒸发器的结构参数 采用强制对流的直接蒸发式蒸发器，连续整体式铝套片。 紫铜管为 10mm,翅片选用 f = 的铝套片，翅片间距 fS =。 管束按正三 角形叉排排列，垂直于流动方向管间距 S1 =25mm，铝片热导率  =203W/（ m﹒ K）。 图 24 计算单元 计算几何参数 翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为 bd =D0 +2 f =（ 10+2） mm= 以图 61示出的计算单元为基准进行计算， 沿气流流动方向的管间距为 西安交通大学城市学院城市学院本科生毕业设计计算 S2 =S1 cos30˚=25 23 mm = 每米管长翅片的外表面积 af = 2(S1 •S2 4 d2b )fS10001 =2 25  ()2    m2 /m= m2 /m 每米管长翅片间的管子表面积 ab = db (Sf  f )fS10001 =   ()   m2 /m = m2 /m 每米管长的总外表面积 aof = af + ab =(+) m2 /m= m2 /m 每米管长的外表面积 abo = db 1=   1 m2 /m = m2 /m 由以上计算可得 boof aa 每米管长的内表面积 ai = di 1=   1 m2 /m = m2 /m 肋化系数 τ =iofaa = = 肋通系数 它是指每米肋管外表面积与迎风面积之比，即 a=1Saof = = 净面比 它是指最窄流通断面积与迎风面积之比，即 fffb SS SdS11 ))((   = ))((   = 致谢 21 计算空气侧干表面传热系数 (1)空气的物性 空气的平均温度为 222 21  aaf ttt ℃ 由文献 附录干空气的热物理性质（ Pap  ）查得 空气在 22℃下的物性为： )./(100 5/ 3KkgJCmkgpff 。