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锦福梭计网现零设计题目蒸发器工艺设计能源与动力工程学院热能与动力专业学生姓名学号指引教师完毕时间月112华中科技大学1—54_
93.481—
0.
64350.0086Re==
1146.4z250x10-6^=O.O23Re o-8Pr°-4A/^z zz=
0.
0231146.
4083.
8040.0933/
0.0086=
119.26对于RI34a,C=
0.
068330.65,q=
1.1360,C=-
0.9,C=
667.2o
23.3,%=
1.634=
0.7,5=产质尸纥尸盘]q=aJGG25+g=
119.26[
1.
1360.06833尸9O.O53820325x+
667.
26.185x IO-407x
1.63]W/疗・K卬/疗.用=
2393.25传热温差初步计算暂先不计阻力对蒸发温度影响R134a则有、传热系数计算3由于与聚酯油能互溶，故管内污垢热阻可忽视，据文献简介R134a翅片侧污垢热阻、管壁导热热阻及翅片与管壁间接触热阻之和（）可取为，故由于与聚酯油能互溶，故管内污垢热阻可忽视，据文献简介RI34a翅片侧污垢热阻、管壁导热热阻及翅片与管壁间接触热阻之和），可取为
4.8xl0—3（根
2.K/W故、核算假设％值4q0=K0a〃=
39.48x
13.8=
544.824W/m2a.
0.4445，C=q（）=----------x
544.824W/1q°
0.02702二疗
8962.8W/与假设初值不符，重设初值为9000o重复上述环节，得%=
2259.03卬/（阴m
2.勺=卬/（小.用
40.49重新核算假设为值%=KM1=
40.
4913.8=
558.76W/m2X
八、
0.4445__1o72q.--qa=------------x
558.76W/m
2240.027020=
9192.1W/m2计算表白，假设初值与核算值较接近，偏差不大
90009192.1于故假设有效
2.5%,、蒸发器构造尺寸拟定5蒸发器所需表面传热面积6000/9000m2=
0.67m24=2/q.=4=2/q°=6000/
558.76m2=
10.74m2蒸发器所需传热管总长=4/q=
10.74/
0.4445=
24.15加迎风面积八1290i7°i2A=」A=——=------------79bnrw2x3600f取蒸发器宽高则实际迎风面积为B=900mm,H=200mm,A=
0.9x
0.2m2=
0.18m2f已选定垂直于气流方向管间距为，故垂直于气流方向每排管子数为々=/[=200/25=8深度方向沿气流流动方向为排，共布置根传热管，传热管432实际总长度为I-
0.9x8x4m=
28.8/n传热管实际内表传热面积为
4.=8x4x jidx
0.9i=32x
3.1416x
0.0086x
0.9m2=
0.778/4/A=
0.778/
0.67=
1.1614又///,=
288.8/
24.15=
1.1925阐明计算约有裕度19%上面计算没有考虑制冷剂蒸气出口过热度影响，当蒸气在管内被过热时，过热段局部表面传热系数很低，虽然过热温度不高，过热所需增长换热面积仍可高达10%〜20%o根长管，其翅片间管子表面积为
320.9m每一片翅片宽深总外表面积为215mm,
86.6mm
20.215x
0.0866-32x3-1416^0-012=
0.03221m2m片翅片总外表面积为409409x
0.03221=
13.17m2根长套片管总外表面积为
320.9m疗
13.17+
0.855=
14.
029、流动阻力及其对传热温差影响6RI34a鸟越邦和等实验表白，在其她条件相似状况下，在管内流动阻力R134a比要高出R1210%o在管内蒸发时流动阻力为R12△〃Ri2=
5.986x15xqg°9x//4q I09x4Q=
5.986x1O7*900x
93.48x———KPa
0.0086故即町34a=L1A「R]2=
1.1X
6.1SKPa=
6.19KPa由于在蒸发温度时饱和压力约为故流动阻力损失仅7℃RI34a300KPa,占饱和压力因而流动阻力引起蒸发温度变化可以忽视不计2%,、空气侧阻力计算104/A25-10=
3.1416x10/15=
2.17R=w D/v=
3.
760.01/
15.710-6=2395X Xedmax ofP IP=s!s=\!cos30=
1.155T Lx2X=
1.0P=/D=25/10=
2.5T o由及查得，于是A1=/Nx*=
0.4x4x——=
0.762=
0.508x2395452ix
2.5L3i8=
0.0295Zz A
2.7A w23762△Pi=—-------------------------------------=
9.45-1A22x
1.1966ct P/《产f=
0.508tf42p/.
0.4148/409X10-
63.762nn0Q=
0.0295x-----------------------------x-------------=
6.053P〃25-
10.4x
2.2—
0.22x
1.1966n△〃=Ni+Np f=
9.45+
6.053=
15.50P析湿系数查表得故凝露工况下阻力为=
1.35,1/=
0.74,=
1.15,△耳=△P*W=
15.50xL15Pa=
17.825PQ主要设计及说明重要成果
（一）设计目的设计一种蒸发器
（二）设计条件•室外侧进风温度35冷凝温度50过冷度5•室内侧进风干球温度27湿球温度
19.5蒸发温度7过热度5压缩机批示效率
0.75•制冷剂R134a制冷量6000W
（三）拟定设计方案蒸发器类型选取采用冷却强制流动空气干式蒸发器1选定蒸发器构造参数选用紫铜管，翅片选用10mm
0.7mm铝套片，翅片间距管束按正三角形叉排排列，垂=
0.2mm=
2.2mm直于流动方向间距沿流动方向管排数迎风面风速Sl=25mm,=4,=
2.5o
（四）拟定物性数据:拟定空气在流经蒸发器时状态变化过程:由给定进风参数查L h-d々二=
55.2kJ/kg
10.95g/kg图，得依照风量选取原则取设计风量为Va=O.86Qo x
0.25=
0.86x6000x
0.25m3/h=\290m3/h进口湿空气比体积V]=RaT\+
0.00164/px B=
287.4x300x1+
0.0016x
10.95/101320m3/h=
0.866/7//z空气质量流量Ga:依依/Ga=Va/v=1290/
0.866/h=T
489.6h}进出口空气比焰差A/z=Q/Ga=6x3600/
1489.6V/kg=M.5kJ/kg出口空气比焰:/.=.—A/z=
55.2—
14.5kg=
40.7V/kg设取传热管壁面温度=
12.5℃,查得（取）得空气解决过程饱和状态点w,连接l-w与线相交与2点，得到蒸发器出口空气状态干球温度蒸发器中空气平均比焰h-h552-407+方太=©依=⑺依4=45+/
46.4h.-h
40.7-35w则线与线相交于点，同步查得空气平均状态参数为:1-W m%=
20.2℃依d=
10.1g/m匕〃、=
15.710Ym2/sPm=
1.1966kg/m3Pr=
0.
70262.R134a在7℃时物性为c=
13.6kJ/kg.K Cpg=091kJ/kg・pl依/加K Pi=13883Px=
16.67依/m3r-194AJ Ikgp=
0.3A/Ps7=10xl0-3//7n〃/=250x10一尸4”64=lL4xl-6p〃・s一卬/帆4=93*10・K3/加4,=
12.5x10-
3.oKPr,=
3.8Pr=
0.8
（五）详细计算过程查图，得R134algp-h/,%小/依=7=
401.23九/依幺,/〃/4=12℃=
406.12=
58.4132s=
432.892依5=5WC,%=422A8kJ Ikg%3=50℃，4=
268.780/依h=h=
263.S9kJ/kg
45、计算几何参数1翅片为平直翅片，考虑套片后管外径为=d0+2bf=10+2x
0.2mm=1OAmmh以图示计算单元为基准进行计算，沿气流流动方向管间距为:沿气流方向套片长度为L-4s2=4x
21.65mm=
86.6mm每米管长翅片外表面积为兀a=25]$2-d；/4/10005f r=225x
21.652/4/1000x
2.2m2/m=
0.4148m2/m每米管长翅片间管子表面积为a=71db sf-3JI\000”h
2.2-
0.2/1000x
2.2m2/m疗=
0.02971m每米管长总外表面积为a=a+a-
0.4148+
0.0297m2Im—
0.4445m2/mof fb每米管长外表面积为a=71db xl=7rx
0.0104xlm2Im-
0.03267m2Imh每米管长内表面积为a；=d-x1=7rx
0.01-2x
0.0007x Im2/m•••=
0.02702m2/m每米管长平均直径处表面积为
710.0l04+
0.0086,12,z4”xl=»x------------------------------X1777ImHl Hl,2/=
0.029845m2/m肋化系数0=a/a=
0.4445/
0.03267=
13.606f ho当量直径主要设计及说明重要成果计算空气侧干表面传热系数:最窄截面处空气流速1w=w/a=2/
0.5309/n/s-
3.76m/s nidxjnrix r干表面传热系数2依照提出用于计算排叉排管束平均表面传热系数关联Mcquistion4式=
0.0014+
0.2618-°
413.606-°15乂一
15.710%=0・0014+
0.2618^^一°，分一°
150.00928xL1966x
4.7x1005加W/
2.K%=Pr2/
30.7026严=
0.00928=
66.40W//.K空气侧当量表面传热系数计算1析湿系数2d-d101-9G=1+
2.46^~~=1+
2.46——■—=135t-tm w肋片效率3对于正三角形叉排排列平直套片管束，翅片效率可由式计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时翅片长对边距离和短对边距离之比且A/B=l,4=8/4=25/
10.4三--=
1.274-
0.3=
1.
270.3=
2.554叫B
10.4肋片折合高度为/z^P11+
0.35In/7104=
2.554-11+
0.35In
2.554mm=
10.733mm/
266.
401.
35._cX X1717m=——=J-----------------------m=
61.49m\力石，V237xO.2xW3故在凝露工况下翅片效率为\=tanhm/z,/m/z=tanh
61.49x
0.010733/
61.49x
0.010733=
0.8763当量表面传热系数为ri a+a.f f%=必J一a+af h…公”、,
0.8763x
0.4148+
0.0297AU///〃厂/=
1.35x
66.40x-----------------------------W/K
0.4148+
0.0297=
79.22W/m2/^主要设计及说明重要成果、管内蒸发时表面传热系数计算2RI34a已知R134a单位制冷量［〃〃=%=
138.34k//kg则总质量流量为rl34aq=2/q=6x3600/
138.34//〃=
156.14//〃m om作为迭代计算初值，取，考虑到阻力比相似条件下要大，RI34a R12故取在管内质量流速RI34a依//•§gj=100则总流通截面为A=%〃/占义3600=
156.14/100x3600苏=
4.3372xlTW每根管子有效流通截面为=乃根442/4=000862/42=
5.8x10-5m2蒸发器分路数Z=A/A=
4.3374xW4/
5.8xl0-5=
7.48i取则每一分路中质量流量为Z=8,R134a依/〃=依/q=//Z=
156.14/
819.518/zm d每一分路中在管内实际质量流量为RI34ag.=―——=----------19s8-----=
93.48依/m2•$3600xA3600x
5.8x1—566z依照凯特里卡通用关联式叫=^./g/r=12/100x194=
6.185x W4%二%一％/厂一=
1138.34/194=
0.2869斤二%+//2=
0.2869+1/2=
0.6435C_1--产84y.5_1-0・
64350816.67严0x p
0.64351388z=
0.06833主要设计及说明重要成果。
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