文档介绍：翅片式换热器优化设计的探讨
翅片式换热器现在仍然是大部分空调制冷设备常用的换热部件，虽然因为高效能产品需要
高效的换热器，但目前为止，还没有比较成熟的高效换热器来取代它。因此，对翅片式换热器
的优化设计在产品设计中就显得尤其重要，通过提高换热效率，不仅能提高产品能效，还可以
节省成本和缩小产品体积。
翅片式换热器的研究在空调制冷行业内已经有许多专业人员在做了，无论是通过建立模型
计算，还是用计算机模拟，甚至是实验测试，总结和积累了许多宝贵的理论和经验。
换热器的基本计算公式是：
Q=KxFxΔtm
Q—单位时间通过传热面的传热量，W
K—传热系数，W/
F—传热面积，m2
Δtm—冷热流体间的平均传热温差，C
Δtm=(Δtmax-Δtmin)/ln(Δtmax/Δtmin)
Δtmax—换热器两端冷热流体间温差的最大值，C
Δtmin--换热器两端冷热流体间温差的最小值，C

从上面的公式可以看出，换热器要想获得较大的换热量，只能通过改变上面的三个方面：
（1）K，传热系数，它反应了换热的效率，如加强风流的扰动可以提高换热效率；
（2）F，传热面积，它反应的换热器结构的大小，如使用内螺纹管，既可以增加换热面积，也
可加强制冷剂扰动，提高换热效率；
（3）Δtm，传热温差，它反应换热流体之间的温度差异，选用合适的流动方向，使传热温差尽
可能大。
这三个参数并不是独立，它们互相作用，并不能只追求单一值的增加，而应该综合考虑，
找出各个参数之间的平衡点，这才能使换热器的换热量达到最大值。

首先来分析下对数平均温差的影响，以前设计换热器时，总想用逆流的换热方式，因为理
论上这种换热方式的平均温差最大，而顺流时的平均温差最小，其它则介于这两种之间。

首先，这对于无相变的换热来说是正确的，其次，对于比较简单的传导方式如上图所示，
也是正确的。但是，空调制冷产品用的翅片式换热器是一个带有相变的，结构及换热方式也比
较复杂的设备，所以不能只单纯应用这一原则，而还要考虑别的因素。
对于空调制冷产品用的换热器，上面是相变换热时温度的变化，通过对数平均温差可知，
无论是顺流还是逆流，都是相等的，不过对于实际使用的翅片式换热器，并不都是相变换热，
如冷凝器进口是过热制冷剂气体，出口是过冷制冷剂液体，蒸发器出口是过热制冷剂气体，
但这是为了避免回液而设计的，不需要优化设计考虑。换热器的流程相对复杂些，但可以按照
上面右图来处理。

下面来讨论现有研究中关于冷凝器几种典
型的几种流路的性能比较，见右图，为了讨论方
便，命名上述六种流路如下：
（a） U 形顺流；
（b） U 形逆流；
（c）倒 U 形顺流；