空气源热泵冷热水机组室外换热器结霜工况下数学模型的建立

    符 号

    A—面积,m²

    Amin—空气侧最小流通面积,m2

    Cp—定压比热,J/kg#K

    C—扩散系数,m2/s

    d—空气的含湿量,kg/kg

    D—管径,m

    FPW1L—管壁到制冷剂液体的摩擦力,N/m3

    f—摩擦因子

    i—焓值,J/kg

    m1—质量流量,kg/s

    M—质量,kg

    P—压力,Pa

    q1—热流量,W/m²

    q1a1t)))空气侧的全热换热量,J/m2•s

    Q—热量,W

    R—实际气体常数,J/kg#K

    t—温度,e

    T—温度,K

    u—流速,m/s

    w1—水蒸气的流量,kg/m2#s

    x—干度

    α换热系数,W/m2#K

    αtp—制冷剂在两相区的换热系数,W/m2#K

    αs—制冷剂在过热区的换热系数,W/m2#K

    α—空隙率

    δ—厚度,m

    λ—导热系数,W/mK

    µ—动力粘度,Pa•s

    υ—运动粘度系数,m2/s

    ρ—密度,kg/m3

    下 标

    a—空气

    d—蒸干区

    e—蒸发

    fr—霜

    i—人口,冰,内部

    L—液相

    o—出口,外部

    P—管子

    PW—管壁

    r—制冷剂

    S—过热气体

    SV—饱和气体

    t—总值

    tp—两相的

    V—气相

    W—盘管表面

    1 前言

    空气源热泵冷热水机组是近几年才发展起来的新型冷热源设备,其应用越来越广泛。但空气源热泵冷热水机组冬季运行时,当室外换热器表面温度低于周围空气的露点温度且低于0e时,换热器表面就会结霜。霜的形成使得换热器传热效果恶化,且增加了空气流动阻力,使得机组的供热能力降低,严重时机组会停止运行。因此冬季室外换热器结霜是影响其应用和发展的主要问题。目前,已有很多从气象学和物理学的观点对霜形成的研究,但对翅片管换热器上结霜的研究还较少。本文拟采用计算机模拟的方法建立空气源热泵冷热水机组室外换热器结霜工况下的数学模型,以便对机组在不同运行工况下的特性进行模拟分析。