翅片管换热器可用能仿真建模与应用

"翅片管换热器可用能仿真模型研究 (2011年) - 烟台大学学报(自然科学与工程版), 赵海波, 吴坤" 翅片管换热器是一种广泛应用在热泵空调装置中的高效换热设备，其结构特点是管外壁附加翅片以增加换热面积。这篇2011年的论文由赵海波和吴坤撰写，发表在《烟台大学学报（自然科学与工程版）》上，主要探讨了翅片管换热器的可用能仿真模型构建和应用。 在传统的能量分析方法中，通常仅基于换热器进出口参数进行性能评估，而忽略了内部能量分布的详细分析。可用能（Exergy）分析则弥补了这一不足，它结合热力学第一和第二定律，从质量和能量的角度全面评估能量转换和利用效率。然而，由于实验测量的复杂性和困难，对换热器内部可用能分布的分析往往难以实现。因此，作者提出了一种新的仿真模型，旨在模拟翅片管换热器内部的可用能分布情况。 论文中，作者将翅片管换热器模型视为由有向矩阵连接的多个单管模型组成。这种模型化的方法允许更精细地描述换热器内部的流动和能量转换过程。他们引入了有向矩阵的构建方法，这是一种数学工具，用于表示各管之间的连接关系和流体流动路径。此外，论文还提出了一个名为“列优先”的换热器模型求解算法，这种算法可能更有效地处理复杂的管路布局。 通过该模型，研究人员能够计算出翅片管蒸发器的可用能分布，从而深入理解换热器内部的能量损失情况。这为优化换热器设计提供了重要的理论依据，有助于提升换热效率。由于实验测试的局限性，计算机仿真成为研究内部可用能分布的理想工具，它能方便、准确地模拟实际工况。 具体到模型建立，作者指出在构建翅片管换热器的分布参数模型时，需要考虑翅片管的排列方式、制冷剂在各管中的流动顺序等因素。由于实际工程中这些因素的多样性，模型的构建需要灵活适应不同的连接方式和流动顺序。 这篇论文为翅片管换热器的性能优化提供了新的思路和工具，通过可用能仿真模型，可以更深入地分析和优化换热器的内部能量转换过程，为节能减排提供技术支持。