Mikrokanálové výparníky (MCE) jsou široce používané technologie přenosu tepla používané v klimatizaci automobilů. Jejich malý objem, vysoká účinnost a snadná údržba z nich činí oblíbenou volbu; jsou však náchylné k nesprávné distribuci chladiva, což má vážné důsledky na tepelný výkon a je třeba je účinně řešit zlepšením distribuce proudění v kanálech. Proto tento článek experimentálně zkoumá, jak struktury sběrače ovlivňují distribuci toku v mikrokanálových výparnících.
Mikrokanálové výparníky závisí na režimu proudění v jejich sběrači, aby řídily, jak se tekutina pohybuje uvnitř. Režim proudění v těchto mikrokanálech je ovlivněn teplotou tekutiny, která je zase určena jak geometrií, tak silami povrchového napětí působícími na vstupní chladivo. Špatné distribuci lze zabránit pouze minimalizací tlakových gradientů podél jejich sběrače.
Byly navrženy různé strategie pro snížení poklesu tlaku výparníku optimalizací distribuce kapaliny a páry v mikrokanálech. Většina těchto strategií spoléhá na změnu buď průtokových charakteristik nebo geometrie mikrokanálů; ačkoli jsou účinné, jejich aplikace bývají omezené kvůli složitosti a kapitálovým nákladům; také neposkytují komplexní řešení problémů souvisejících s distribucí par v mikrokanálech výparníku.
Jedním z nejslibnějších řešení je použití mikrokanálového výparníku se svislou orientací trubek a nadměrně velkými rozdělovači, které poskytují optimální tepelný výkon za různých provozních podmínek. Vnitřní rozdělovač chladiva zajišťuje rovnoměrné vstřikování chladiva do vícecestných mikrokanálových trubic, zatímco velké rozdělovače umožňují volný odvod kondenzátu; jeho vertikální orientace navíc zabraňuje hromadění vody na sacím potrubí a stěnách výparníku.
Studie ukázaly, že mikrokanálové výparníky mohou významně těžit z použití různých strategií pro řízení distribuce toku v jejich mikrokanálech. Jedna taková strategie zahrnuje zvětšení prostoru žeber pro snížení poklesu tlaku na vzduchové straně výměníku tepla; jiný používá navrhování rozdělovačů s rovnoměrným rozvodem chladiva; konečně třetí modifikuje obě strategie změnou koeficientů prostupu tepla na straně vzduchu a na straně chladiva každého mikrokanálu jednotlivě.
Provedli rozsáhlé testy porovnávající výkon mikrokanálového výparníku s výkonem kruhového trubkového výměníku tepla a zjistili, že jejich pokles tlaku na straně vzduchu byl nižší, když se vyrovnal chladicí výkon. Dále vyvinuli výpočtový model pro predikci tohoto faktoru pro mikrokanálové výměníky tepla, přičemž zjistili, že dobře koreluje s experimentálními daty, a tak demonstrovali, jak by se dalo snížit pokles tlaku na straně vzduchu až o 27 % bez dopadu na výkon nebo spolehlivost.
SC-1100 388*346,7mm Klimatizace do auta MCHE Kondenzační spirálový mikrokanálový výměník tepla
SC-1100 388*346,7mm Klimatizace do auta MCHE Kondenzační spirálový mikrokanálový výměník tepla
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
Zobrazit více >>
