2翅片的影响
目前暖风芯体中使用的翅片主要有U型翅片和矩型翅片两种。翅片开窗数量一般根据暖风芯体的厚度不同进行调整,目的是对通过芯体的空气进行导流,使空气与换热器进行充分接触,可根据实际情况进行调整。
矩型翅片较U型翅片与暖风芯体扁管的接触面大,有利于增加换热器的换热量。
用换热器外形尺寸相同,分别使用矩型翅片和U型翅片制作成暖风芯体进行台架性能测试。测试条件:空气侧干球温度20 ℃,湿球温度15℃,芯体内热水温度85 ℃,水流量6 L/min,通过暖风芯体表面的风量分别在250 m3/h, 300 m3/h, 350 m3/h的情况下,测试结果如图5所示。
通过上述试验,采用矩型翅片的暖风性能比U型翅片高,且当风量增大时换热能力提高更加明显。
3流程的影响
目前暖风芯体主要使用单排扁管,其流程分布主要有一型流程和u型流程两种,如图6所示。
一型流程的暖风芯体由于换热介质从靠近进出口位置的扁管流过的距离较短,容易形成“短路”,造成换热介质从靠近进出口位置的几排扁管流过,后面的扁管换热介质不经过,使换热器表面温度不均匀,致使整车空调主驾驶侧与副驾驶侧的出风口温度偏差大,影响顾客的舒适度。
U型流程的暖风换热器可以减少流程不均的现象,但是靠近中间的扁管同样比芯体两侧的扁管流经的距离短。
为了避免换热介质流经距离不均的现象,设计出芯体的进出口管位置调整为异侧进出口的方式,如图7所示,无论换热介质从哪根扁管流过,换热介质流经的距离均相同。
使用扁管翅片相同参数的材料制作出外形尺寸相同的一型流程暖风芯体、U型流程暖风芯体和进出口异侧流程暖风芯体,进行台架性能测试。
测试条件:空气侧干球温度20 ℃,湿球温度15 ℃,芯体内热水温度85℃,水流量6 L/min,通过暖风芯体表面的风量分别在250 m3/h, 300 m3/h,350 m3/h的情况下,测试结果如图8所示。
通过上述试验,更改为异侧进出口的形式,其换热能力较另外两种都明显提高,但采用此方式需根据实际的安装空间进行选择。
4结论
1) B型扁管材料因可比O型扁管的材料做得更薄,换热效率明显高于O型扁管,在暖风芯体结构设计时可优先选用。
2)矩型翅片增加了翅片与扁管的接触面积,提高了暖风芯体的空气侧换热效率。在大风量时其优越性愈加明显。
3)暖风芯体的流程设计应该尽量使流体在扁管内的流动距离相同,使得芯体表面的温度分布趋于均匀一致。根据试验结果,采用进出口异侧的方式可以很好地解决此问题,但需要在前期设计时充分考虑其装配性。