小管径开缝翅片管式换热器性能

在当今社会大力倡导节能减排的背景下，一些传统热交换设备，例如广泛用于空调、制冷与汽车等领域的翅片管换热器，迫切需要通过结构改进与优化设计来提高其综合传热性能。其中传热管小径化设计既能改善传热，又节约了材料的消耗，近年来已被愈来愈多翅片管换热器生产企业所采用。

由于翅片间距和开缝高度对于空气侧流体的流动空间和气流扰动强度有着直接的影响，且与其它结构参数相比，改变翅片间距和开缝高度更为方便。因此，本文将采用 CFD 数值模拟的研究方法，探究家用空调翅片管式冷凝器的翅片间距 pf 和相对开缝高度 Sh/Pf 对5mm 小管径百叶窗式开缝翅片管换热器空气侧传热与阻力特性的影响。

模拟采用的开缝翅片是在家用空调翅片管式冷凝器单排平翅片的基础上，不考虑污垢热阻影响的情况下，对翅片侧进行百叶窗式对称倾斜开缝处理，在翅片的表面形成百叶窗形状的排列。翅片与管束垂直，管束通过胀接法与翅片紧密接触。翅片和管子的材质分别为铝和紫铜。

基管外径、横向管间距、翅片宽度和翅片厚度等主要翅片结构模拟参数与5mm小管径家用空调冷凝器常用的单排平翅片的结构参数相一致:翅片管管壁温度和空气的入口温度分别依据家用空调标准制冷工况下的温度进行设定，而迎面风速的取值则在标准工况的基础上扩大模拟范围，将翅片间距和相对开缝高度作为模拟优化的主要结构参数，探究不同迎面风速下翅片间距Pf 和相对开缝高度 Sh/Pf 对 5mm小管径百叶窗式开缝翅片管换热器空气侧传热与阻力特性的影影响。