文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
套管换热器与翅片管换热器的动态分布参数仿真
姓名:刘焘
申请学位级别:硕士
专业:制冷与低温工程
指导教师:丁国良
20080201
申请上海交通大学硕士学位论文
套管换热器与翅片管换热器
的动态分布参数仿真
摘要
空调器在实际运行过程中换热器的各种条件不会一成不变时刻
处于不稳定状态如何控制换热器运行在最佳工况需要对换热器的动
态特性进行研究本文将对两种广泛采用的换热器套管式换热器和翅
片管换热器进行分布参数建模并设计算法围绕这个目标本文开展
了如下工作
(1) 针对套管换热器现有动态仿真算法存在的缺点算法稳定性依赖于迭
代压力初值提出了套管换热器近分相动态分布参数模型的改进算
法新算法在提高算法稳定性的同时拓宽了算法的适用范围且计
算速度与原有算法相当
(2) 将改进的套管换热器动态仿真算法推广到翅片管换热器并在翅片管
换热器模型中考虑重力管翅间导热管路分支汇合等因素并着重
在模型中考虑翅片管换热器在实际运行过程中可能遇到各种干湿工
况开发出一个通用稳定的动态模型和算法
(3) 针对复杂管路连接的翅片管换热器提出一种新的管路连接数学描述
方法制冷剂流程数组与其他已有的管路连接描述方法相比制冷
剂流程数组方法具有以下优点 a) 直接描述制冷剂的流程即换热管
的计算顺序表达形式直观便于用户检查和输入 b) 能够描述任意
管路布置的换热器 c) 相对于现有的能够描述任意管路布置的方法
能够节省约 37-80 的存储空间适合用于翅片管换热器的管路连接
优化上
(4) 采用公开发表文献中的实验数据来验证套管换热器动态仿真程序套
管换热器仿真程序的预测值与实验值良好吻合误差均小于 5%
I
申请上海交通大学硕士学位论文
(5) 搭建翅片管换热器验证实验台并对翅片管动态仿真程序进行实验验
证工作验证结果标明 a) 翅片管换热器动态仿真程序能良好的反应
出制冷剂沿程参数分布 b) 翅片管换热器动态仿真程序预测的动态过
程与实验基本吻合但也存在误差本文对于存在的误差进行了分析
并提出了改进方案
最后简要阐述本文研究工作的不足和进一步的研究设想
关键词套管换热器翅片管换热器管路连接模型动态仿真算法
算法稳定性
II
申请上海交通大学硕士学位论文
DYNAMIC AND DISTRIBUTED MODEL OF
DOUBLE-TUBE HEAT EXCHANGER AND FIN-AND-TUBE
HEAT EXCHANGER
ABSTRACT
The conditions of heat exchangers are variable and unstable while the
air-conditioner is in practical operation. In order to make the heat exchanger
work under high efficiency, the dynamic characteristics of heat exchangers
need to be discussed. The distributed dynamic models of two types of heat
exchangers, double-tube heat exchanger and fin-and-tube heat exchanger,
were established. The corresponding algorithms were also developed. Based
on this purpose, the dissertation realized the following work.
(1) A problem in the reported original algorithm of double-tube heat
exchanger is firstly analyzed. The stability of the original algorithm relies on
the first iterative value of pressure to much extent. Based on the analysis of
the phenomenon that the original algorithm conduces to the instability of