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以R410A为工质的空调换热器性能仿真与实验
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【暖通专业英语论文】摘要：通过建立分布参数模型，研究了以R410A为工质的空调换热器在不同的运行工况下的换热性能。与实际R410A房间空调换热器性能测试结果进行对比，评估了8种R410A蒸发和冷凝关联式，并对R410A在7.0mm管径强化管内的换热性能进行了研究。结果表明，在相同制冷剂质流量条件下，R410A采用7.0mm强化管后比R22采用9.52mm强化管的蒸发换热量和冷凝换热量分别提高9.32%~16.32%和8.05%~15.63%，而换热器盘管设计长度可减小2%～15.86%。
关键词：R410A 换热器
空调器传统上采用R22为工质。但是R22对于臭氧层有破坏作用，将被逐步淘汰。R410A是目前公认为可以替代R22的较好的工质。采用R410A为工质后，必须解决如何提高空调器效率的问题，而换热器性能的改进是R410A空调系统性能提高的重要一环。在对换热器各种强化方法的应用中，除了改变管外翅片结构，增强空气湍流换热外[1]，最经济、有效的方法之一就是采用小管径微翅强化管。但目前对于R410A在小管径换热管换热器中的应用则缺少研究。
本文将通过建立分布参数的空调换热器仿真模型，对R410A在7.0mm强化换热管换热器中的换热性能进行了理论研究。并结合实验数据对8种R410A蒸发、冷凝换热系数公式进行了筛选和评定，并对R410A强化换热管换热器性能进行仿真，为R410A换热器的开发提供依据。
1 空调换热器模型与算法
1.1 换热器模型
空调换热器为翅片管式换热器，需要建立分布参数模型，将换热器划分成若干个控制容积。建模时假定工况稳定，管内制冷剂沿管道轴向作一维流动，管外空气垂直于换热管沿翅片作一维流动，忽略换热管轴向的换热。
每个单元控制容积中包含制冷剂、空气和管翅（翅片和换热管视为一体，统称为管翅）三个对象。由于为稳态工况，不需要列质量方程，以下只列出能量和动量方程。
图1 控制容积能量平衡
（1）制冷剂侧控制方程
能量平衡方程：
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