冷凝器的设计计算
393
铜管的几何直径d0(m)
铜管厚度δ(m)
铜管内径di(m)
0.0073
铜管当量直径db(m)
不准确
迎风面的风速V(m/s)
2.5
tm温度下空气的比热容Cp0(J/kg·K)
1013
tm温度下空气运动粘度νห้องสมุดไป่ตู้(㎡/s)
0.000016
tm温度下空气导热系数λa(W/m·K)
0.02643
ta1下空气的密度ρ(kg/m³)
备注:蓝色背景的数值为冷凝器的具体参数
R134a制冷剂风冷式冷凝器设计计算
备注
平均温度tm(℃)
tm=(ta1+ta2)/2
29.5
对数平均温差θm(℃)
θm=(ta2-ta1)/ln((tk-ta1)/(tk-ta2))
10.10
每米管长翅片侧面面积af(㎡)
af=2×(s1×s2-π×db²/4)/sf
L=A0/ao
11.39
空气流通方向上的管排数n
n=L/l/N(取整数)
2.81
3
翅片宽度b(m)
b=n×s1×cos30°
0.0486
0.0520
迎风面高度(翅片高度)H(m)
H=(N+0.5)×s1
修正值
αki=0.555×B×di^(-0.25)×(tk-tw)^(-0.25)
2245.2
翅片的高度h’(㎡)
h’=d0×(s1/d0-1)v(1+0.35×ln(c×s1/d0))/2
0.008
翅片的参数m (m^-2)
m=SQRT(2×αof/λ/δf)
55.0
翅片的效率ηf
ηf=th(m×h’)/m/h’
0.407
每米管长翅片间管面面积ab(㎡)
ab=π×db×(sf-δf)/sf
0.002
每米管长总外表面面积ao(㎡)
ao=af+ab
0.409
每米管长总内表面面积ai(㎡)
ai=π×di
0.023
肋化系数τ
τ=aof/ai
17.8
冷凝器所需空气的体积流量qν(m³/s)
qν=Qk/(ρ×Cp0×(ta2-ta1))
0.939
表面效率η0
η0=(af×ηf+ab)/(af+ab)
0.940
忽略管壁热阻、接触热阻、污垢热阻
αki×ai×(tk-tw)=αof×η0×ao×(tw-tm)
冷凝器外壁面温度tw(℃)
0.555×B×di^(-0.25)×ai×(tk-tw)^(0.75)=αof×η0×ao×(tw-tm)
0.20
迎风面积Ay(㎡)
Ay=qν/v
0.08
迎风面高度(翅片高度)H(m)
H=Ay/l
0.281
迎风面上管排数N
N=H/s1-0.5(取整数)
13.53
翅片宽度b(m)
3
最窄截面风速vmax(m/s)
vmax=v×s1×sf/((s1-db)×(sf-δf))
2.95
最窄界面的当量直径de(㎡)
R134a制冷剂风冷式冷凝器设计计算
备注
大气压力P(MPa)
0.09807
冷凝量Qk(W)
1600
冷凝温度tk(℃)
40
空气进风温度ta1(℃)
26
空气出风温度ta2(℃)
33
迎风面上管中心距s1(m)
迎风面上管垂直距s2(m)
0.0173
翅片节距sf(m)
翅片厚度δf(m)
铜管的导热系数λ(W/m·K)
36.700
36.700
铜管每米长平均面积am(㎡)
am=π×(d0+di)/2
0.024
冷凝器的总传热系数K(kJ/㎡·K)
K=1/(1/αki×ao/ai+δ/λ×ao/am+ro+rb+1/αof/η0)
34.00
冷凝器所需的传热面积A0(㎡)
A0=Qk/K/θm
4.66
有效传热管总长L(m)
de=2(s1-db)(sf-δf)/((s1-db)+(sf-δf))
0.0028
b/de
18.7
Ref=wmax×de/νn
513.7
空气侧的表面传热系数αof(J/kg·K)
αof=C×ψ×λa×Ref^n(b/de)^m/de×1.1×1.2
61.32
制冷剂侧表面凝结传热系数αki(J/kg·K)
1.1095
冷凝器迎风面宽度l(m)
预估值
R134a的tk温度下物性集合系数B
管壁与翅片的接触热阻rb(㎡·K/W)
0.004
估计值
空气侧尘埃垢层热阻r0(㎡·K/W)
0.0001
铝片的导热系数λ(W/m·K)
203
空气侧的系数C
通过b/de与Ref确定的常数
空气侧的系数ψ
空气侧的指数n
空气侧的指数m