冷凝器设计指南
冷凝器设计
冷凝器设计1. 引言冷凝器是一种热传导设备，用于将气体或蒸气冷凝成液体。
它在许多领域中都有广泛的应用，如空调、冷藏设备、化工工艺等。
本文将从冷凝器的原理、设计方法和优化方案等方面进行介绍。
2. 冷凝器原理冷凝器的工作原理可以简单概括为将高温气体或蒸汽通过冷凝的方法将其冷却成液体。
冷凝器的主要功能是通过将热量传递给冷却介质，降低气体或蒸汽的温度，从而使其凝结为液体。
冷凝器的热传导过程主要包括对流传热和辐射传热。
对流传热是指通过冷却介质将热量从气体或蒸汽传递到冷凝器的壁面，而辐射传热是指通过辐射方式将热量传递。
3. 冷凝器设计方法3.1 冷凝器的类型常见的冷凝器类型主要包括管壳式冷凝器、管外冷凝器和冷凝器簇。
•管壳式冷凝器是将冷却介质和气体或蒸汽分开的一种结构，主要由壳体、管束和冷却介质组成。
•管外冷凝器是将冷却介质直接接触到气体或蒸汽的一种结构。
•冷凝器簇是多个冷凝器并联或串联连接在一起的一种结构。
3.2 冷凝器的设计参数冷凝器的设计参数包括冷凝器的换热面积、冷却介质的流速、冷凝温度差等。
根据不同的工况和要求，可以选择不同的设计参数。
3.3 冷凝器的换热计算换热计算是冷凝器设计的重要环节，主要包括冷却介质的传热系数和冷凝传热的计算。
•冷却介质的传热系数可以通过实验或流体力学计算得到。
•冷凝传热的计算可以通过传热方程和换热器表面积来进行。
4. 冷凝器优化方案在冷凝器设计过程中，为了提高冷凝效果和减小体积，可以采取一些优化措施。
4.1 改变冷凝器的结构通过改变冷凝器的结构，可以提高其换热效率。
例如采用多管道、螺旋管和多级蒸发器等结构。
4.2 优化冷却介质流动通过优化冷却介质的流动，如增加冷却介质的流速和改变流动方式，可以提高冷凝器的传热效果。
4.3 使用先进的材料选择合适的材料可以提高冷凝器的耐腐蚀性和传热性能。
5. 总结本文介绍了冷凝器的原理、设计方法和优化方案。
冷凝器设计涉及到多个方面的知识，需要综合考虑工况和要求，并根据实际情况进行优化。
冷凝器设计(百叶窗)
Δtm= =11.13570406℃
管外面积：
A0f= =12.05809869㎡
所需的肋片总长度：
内表面传热系数：
αi= 2263.5 W/(㎡·K)
设计迎风风速：w=1.6m/s
实际迎风风速：
w=1.56m/s
主要结果
设计计算及说明
主要结果
L= =42.4413136m
冷凝器每列管数29根，总管数为58根，单管有效长度0.74m，总的有效管长为42.92m，裕度为1.13%。冷凝器高度0.6195m，实际迎风面积A=0.45843㎡，实际迎风风速w= =1.561380454m/s，与风速初取值1.6m/s接近，设计合理。
四、冷凝器设计计算
1．冷凝器的初步规划及有关参数选择
传热管选用Φ7mm×0.22mm的纯铜管。肋片选用百叶窗翅片（铝片），片厚δf=0.105×10-3m。管排方式采用叉排，正三角形排列，管间距s1=0.021m，
冷凝负荷：Qk=5.71kW
主要结果
设计计算及说明
主要结果
排间距s2=0.018187m，肋片节距sf=0.0026m，沿气流方向的管排数N=2，片宽L=0.036373m，百叶窗投影长度Lp=0.002m，百叶窗高度Lh=0.001m。
由设计条件及所查图表可对制冷循环进行热力计算。循环的各个热力状态计算如下：
主要结果
图1-1 R290压-焓循环图
表1-1图中各点对应的状态参数
状态点
参数
单位
数值
注释
0
p0
t0
h0
kPa
℃
kJ/kg
580.4
7
580.80
1
p1
106kW水冷式管壳冷凝器 设计说明书.
课程设计课程名称热交换器课程设计题目名称 106kW水冷式冷凝器学生学院材料与能源学院专业班级热能与动力工程（制冷与空调方向）09011班学号3109007330学生姓名陈桂福指导教师王长宏2012年7月5日广东工业大学课程设计任务书题目名称106KW 水冷式冷凝器 学生学院材料与能源学院 专业班级热能与动力工程 制冷0901班 姓 名陈桂福 学 号 3109007330一、课程设计的内容设计一台冷库用冷凝器。
冷凝器热负荷k Q =106KW ，冷凝温度k t ＝40℃，制冷剂为R22。
冷却水进出口温度分别为：进口温度2t '＝32℃，出口温度2t ''＝36℃。
二、课程设计的要求与数据1）学生在教师指导下独立完成设计。
2）换热器设计要结构合理，设计计算正确。
3）图纸要求：图面整洁、布局合理，线条粗细分明，符号国家标准，尺寸标注规范，用计算机绘图。
4）说明书要求：文字要求：文字通顺，语言流畅，书写工整，层次分明，用计算机打印。
格式要求：（1）课程设计封面；（2）任务书；（3）摘要；（4）目录；（5）正文，包括设计的主要参数、热力计算、传热计算、换热器结构尺寸计算布置及阻力计算等设计过程；对所设计的换热器总体结构的讨论分析；心得体会等；（6）参考文献三、课程设计应完成的工作1）按照设计计算结果，编写详细设计说明书1份；2）绘制换热器的装配图1张，拆画零件图1～2张。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1] 吴业正. 制冷原理及设备（第2版）[M]. 西安：西安交通大学出版社,1998.[2] 吴业正.小型制冷装置设计指导[M].北京：机械工业出版社,1999.[3] 史美中,王中铮.热交换器原理与设计[M].南京：东南大学出版社，2003.[4] 余建祖.换热器原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.[5] 杨世铭，陶文铨.传热学（第四版）[M]. 北京：高等教育出版社，2006.[6] 中华人民共和国国家标准－管壳式换热器（GB151－1999）.[7] 其它设计资料：包括各种换热器设计标准、制冷工程设计手册、制冷设备手册、制冷机工艺等相关资料.发出任务书日期：2012年 6 月 25日指导教师签名：计划完成日期： 2012年 7月6 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：设 计 总 说 明本课程设计是设计一个热负荷为106kW 的水冷式管壳冷凝器。
冷凝器课程设计
THANK YOU
汇报人：
蒸发式冷凝器： 通过蒸发冷却进 行冷却，冷却效 果好，但结构复 杂，成本高
冷凝器的特点： 冷却效果好，结 构简单，成本低， 但冷却效果一般
冷凝器的工作原理
冷凝器是一种换热器，用于将制冷剂从气态冷凝成液态
工作原理：制冷剂在冷凝器中吸收热量，温度降低，冷凝成液态
冷凝器中的制冷剂通过管道进入蒸发器，蒸发器吸收热量，制冷剂蒸发成气态 冷凝器中的制冷剂通过管道进入压缩机，压缩机压缩制冷剂，提高制冷剂的压力 和温度 冷凝器中的制冷剂通过管道进入冷凝器，冷凝器吸收热量，制冷剂冷凝成液态， 完成一个循环
考虑冷凝器的安装和维护， 包括便于拆卸、易于清洗 等
验证冷凝器的设计，包括 计算、模拟和实验等
优化冷凝器的成本，包括 材料、制造和维护等
冷凝器材料选择
材料类型：铜、铝、不锈钢等
材料性能：耐腐蚀、耐高温、 耐高压等
材料成本：考虑经济性和性价 比
材料加工：易于加工和安装， 降低制造成本
冷凝器制造工艺
制造流程和工艺要求
材料选择：根据冷凝器的用途和性能要求选择合适的材料 设计制造：根据设计图纸进行冷凝器的制造，包括切割、焊接、组装等步骤 质量控制：在制造过程中进行质量控制，确保冷凝器的性能和质量符合要求 测试验收：对制造完成的冷凝器进行测试和验收，确保其性能和质量符合要求
制造材料和设备选择
材料选择：根据冷凝器的工作条件和要求，选择合适的材料，如不锈钢、 铜、铝等 设备选择：根据冷凝器的制造工艺和生产规模，选择合适的设备，如冲压 机、焊接机、切割机等
冷凝器应用和维护
冷凝器在制冷系统中的应用
冷凝器是制冷系统中的重要部件，用于将制冷剂从气态冷凝成液态 冷凝器在制冷系统中的作用是提高制冷效率，降低能耗 冷凝器在制冷系统中的安装位置和方式会影响制冷效果 冷凝器的维护和保养对制冷系统的正常运行至关重要
冷凝器的设计步骤_解释说明
冷凝器的设计步骤解释说明1. 引言1.1 概述冷凝器是一种重要的热交换设备，广泛应用于各个工业领域。
它的主要作用是将具有高温高压态的气体或蒸汽通过传热过程转化为液体。
冷凝器的设计步骤是确保其能够有效地将热量散发出去，并满足特定工作条件下的要求。
本文将详细介绍冷凝器的设计步骤和相关原理。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行阐述。
首先是引言部分，对冷凝器及其设计步骤进行概述并阐明文章结构。
接下来，在第二部分中，我们将详细讨论冷凝器的设计步骤，包括了解工作原理、确定设计要求以及选择合适的冷却介质和传热方式。
在第三和第四部分中，我们将介绍正文内容，并提供相关要点进行说明。
最后，在结论部分对设计步骤进行总结，并展望未来可能的改进和建议。
1.3 目的本文旨在为读者提供关于冷凝器设计步骤方面的全面指南。
通过深入了解冷凝器的工作原理、设计要求及选择合适的冷却介质和传热方式，读者能够更好地理解和应用这些步骤于实际工程中。
同时，本文还将为读者展示如何进行改进和提供宝贵的建议，以促进冷凝器设计的发展与创新。
2. 冷凝器的设计步骤2.1 了解工作原理在进行冷凝器的设计之前，我们首先需要充分了解冷凝器的工作原理。
冷凝器是一种用于将气体或蒸汽转化为液体的热交换设备。
通过冷却和压缩气体或蒸汽，使其内部分子能量降低，从而实现相变为液体，并释放出大量热量。
2.2 确定设计要求确定设计要求是冷凝器设计过程中非常关键的一步。
在这一阶段，我们需要考虑以下因素：- 待处理气体的性质和特点：包括气体流量、温度、压力等参数。
- 冷凝器的使用环境：包括环境温度、环境压力等因素。
- 冷凝液排放方式：确定液态产物的排放方式，例如采用重力排放还是泵送排放等。
- 性能要求：根据应用需求确定效率、能耗等性能指标。
2.3 选择合适的冷却介质和传热方式在设计冷凝器时，我们需要选择合适的冷却介质和传热方式以达到预期效果。
常见的冷却介质包括空气、水和制冷剂等，而传热方式则有对流传热、辐射传热和传导传热等。
管壳式冷凝器设计说明书
沉浸式
2.制冷剂的选择
工业上已采用的制冷剂很多，目前常用的有 氨（NH3）、氟利昂-12（CF2Cl2）、氟利昂-22 （CHF2Cl）等。氨是应用较广的中温制冷剂，有 较好的热力学性质和热物理性质，在常温和普通低 温范围内压力比较适中，单位容积制冷量大，在相 同制冷量的情况下，系统中的制冷剂循环量较少， 氨粘性小，流动阻力小，创热性能好，在制冷系统 中不会出现冰塞现象。虽然氨对人体有较大的毒性 ，氨确实具有强烈刺激臭味，正是由于这样，所以 极容易被检验出来，反而成为安全的保证。而且从 环境保护角度看，氨比氟利昂制冷剂优越很多。所 以选择氨作为制冷剂。
由于冷凝器的长径比有一定要求，一般L/D=3～8。若按单程设计L太长，超过上述长径比时，一般可采用多 管程解决。管程数为m，则 式中：L——按单程计算的管长，m； l——选定的每程管长，m；考虑到管材的合理利用，按管材一般出厂规格为6m长，故取l=6m。 采用12管程后，冷凝器的总管数为：
式中：D——壳体内径，mm； a——管心距，mm，a=48mm； b——最外层的六角形对角线（或同心圆直径）上的管数，查表可得b=27； e——六角形最外层管子中心到壳体内壁的距离。一般取，选取。
式中：s——外壳壁厚，cm； P——操作时的之内压力，（表压）；以tk为定性温度，由压焓图可查得：P绝对＝1.605×106Pa=160.5 N/cm2， 则：P表压＝160.5-10.1＝150.4 N/cm2。 ——材料的许用应力，钢管的=9810N/cm2； ——焊缝系数，采用双面焊缝=0.85 C——腐蚀裕度，其值在（0.1～0.8）cm之间，根据流体的腐蚀性而定；由于氨腐蚀性相对强一点，取C=0.7cm ——外壳内径，壳径的计算值应圆整到最靠近的颁布标准尺寸， 即=1400mm=140cm 即设计的外壳壁厚大于最小壁厚，符合要求。 同时，冷凝器的长径比L/D=6000/1420=4.23，符合L/D=3～8的要求。
化工原理冷凝器课程设计说明书
第一章列管换热器设计概述1.1.换热器系统方案的确定进行换热器的设计，首先应根据工艺要求确定换热系统的流程方案并选用适当类型的换热器，确定所选换热器中流体的流动空间及流速等参数，同时计算完成给定生产任务所在地需的传热面积，并确定换热器的工艺尺寸且根据实际流体的腐蚀性确定换热器的材料，根据换热器内的压力来确定其壁厚。
1.1.1全塔流程的确定从塔底出来的釜液一部分进入再沸器再沸后回到精馏塔内，一部分进入到冷却器中。
为了节约能源，提高热量的利用率，采用原料液冷却塔底釜液，这样不仅冷却了釜液又加热了原料液，既可以减少预热原料所需要的热量，又可减少冷却水的消耗。
从冷却器出来的釜液直接储存，从冷却器出来的原料液再通往原料预热器预热到所需的温度。
塔顶蒸出的乙醇蒸汽通入塔顶全凝器进行冷凝，冷凝完的液体进入液体再分派器，其中的2/3回流到精馏塔内，另1/3进入冷却器中进行冷却，流出冷却器的液体直接储存作为产品卖掉。
1.1.2加热介质冷却介质的选择在换热过程中加热介质和冷却介质的选用应根据实际情况而定。
除应满足加热和冷却温度外，还应考虑来源方面，价格低廉，使用安全。
在化工生产中常用的加热剂有饱和水蒸气、导热油，冷却剂一般有水和盐水。
综合考虑，在本次设计中的换热器加热介质选择饱和水蒸气，冷却介质选择水。
1.1.3换热器类型的选择列管式换热器的结构简单、牢固，操作弹性大，应用材料广，历史悠久，设计资料完善，并已有系列化标准，特别是在高温、高压和大型换热设备中占绝对优势。
所以本次设计过程中的换热器都选用列管式换热器。
由于本次设计过程中所涉及的换热器的中冷热流体温差不大（小于70℃）,各个换热器的工作压力在1.6MP以下，都属于低压容器，因固定管板式换热器两端管板与壳体连在一起，这类换热器结构简单、价格低廉、管子里面易清洗，所以可选择列管式换热器中的固定管板式换热器。
1.1.4流体流动空间的选择哪一种流体流经换热器的管程，哪一种流体流经壳程，下列各点可供选择时参考(以固定管板式换热器为例)。
冷凝器设计说明
冷凝器设计说明一、引言冷凝器是一种热交换设备，主要用于将气体或蒸汽冷凝成液体。
在各行各业的生产过程中，冷凝器起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍冷凝器的设计原理和注意事项。
二、冷凝器的设计原理冷凝器的设计原理是基于热传导和传热的原理。
当高温气体或蒸汽进入冷凝器时，通过与冷却介质接触，热量会从气体或蒸汽传递到冷却介质中。
在这个过程中，气体或蒸汽会冷却下来，并逐渐凝结成液体。
三、冷凝器的设计要点1. 温度差：冷凝器的设计要考虑冷却介质与气体或蒸汽之间的温度差。
温度差越大，传热效果越好，但也会增加冷凝器的尺寸和成本。
2. 冷却面积：冷凝器的冷却面积需要足够大，以确保热量能够充分传递给冷却介质。
通常采用多管或片状结构来增加冷却面积。
3. 冷却介质：冷凝器的冷却介质可以是水、空气或其他液体。
选择合适的冷却介质需要考虑工艺要求、环境条件和能源消耗等因素。
4. 流速和压降：冷凝器的设计要合理控制流速和压降，以确保冷却介质能够充分流过冷凝器，并保持稳定的工作状态。
5. 材质选择：冷凝器的材质应具有良好的导热性和耐腐蚀性，以确保冷却介质和气体或蒸汽之间的有效传热。
四、冷凝器的类型1. 管壳式冷凝器：管壳式冷凝器由管束和外壳组成，冷却介质流过管束，气体或蒸汽流过管内。
这种冷凝器结构简单，传热效果好，广泛应用于化工、制药等行业。
2. 管板式冷凝器：管板式冷凝器由多个平行管板组成，冷却介质通过管板流过，气体或蒸汽流过管内。
这种冷凝器结构紧凑，适用于占地面积有限的场所。
3. 直接冷凝器：直接冷凝器是将冷凝介质直接喷洒在气体或蒸汽上，通过冷凝介质的蒸发吸收热量，实现冷凝。
这种冷凝器结构简单，传热效果好，适用于高温气体或蒸汽的冷凝。
4. 间接冷凝器：间接冷凝器是通过换热器将冷却介质与气体或蒸汽隔离，使其通过换热器壁传热。
这种冷凝器结构复杂，但可以避免冷却介质与气体或蒸汽直接接触，适用于对冷却介质有特殊要求的场合。
五、冷凝器的设计注意事项1. 设计合理的冷凝温度和冷却介质流量，以满足工艺要求。
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XXXXX股份有限公司冷凝器设计指南编制：审核：批准：目录目录 (2)1.1简要说明 (3)1.1.1综述 (3)1.1.2 基本组成 (3)1.2设计构想 (6)1.2.1 设计原则 (6)1.2.2设计步骤和参数 (6)1.2.3冷凝器总成的性能及其与系统其它组成部件的匹配 (12)1.2.4冷凝器布置工作程序： (13)1.2.5冷凝器EBOM数据 (14)1.2.6环境条件 (14)1.3、冷凝器的测试规范 (15)1.3.1 测试内容 (15)1.4 一般注意事项 (15)1.5 图纸模式 (16)1.5.1 图纸主要内容和形式 (16)1.5.2 图纸其它要求 (16)编制日期：编者：版次：页次：- 3 -1.1简要说明1.1.1综述汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。
其作用是：将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结为高压制冷剂液体。
对于轿车，冷凝器一般安装在发动机冷却系散热器之前，利用发动机冷却风扇吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气流进行冷却。
对于一些大、中型客车和一些面包车，则把冷凝器安装在车厢两侧或车厢后侧和车厢的顶部。
当冷凝器远离发动机散热器时，在冷凝器旁都必须安装辅助冷却风扇进行强制风冷，加速冷却。
1.1.2 基本组成汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式、鳝片式和平行流式四种。
是由管子与散热片组合起来的。
⑴..管片式它是由铜质或铝质圆管套上散热片组成，如图1-1所示。
片与管组装后，经胀管处理，使散热片与散热管紧密接触，使之成为冷凝器总成。
这种冷凝器结构比较简单，加工方便，但散热效果较差。
一般用在大中型客车的制冷装置上。
图1-1 管片式冷凝器及管带式冷凝器⑵.管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成，如图1-2所示。
管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉，但工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高。
一般用在小型汽车的制冷装置上。
编制日期：编者：版次：页次：- 4 -图1-2 管带式冷凝器实物⑶.鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片，然后装配成冷凝器，如图1-3所示。
由于散热鳝片与管子为一个整体，因而不存在接触热阻，故散热性能好；另外，管、片之间无需复杂的焊接工艺，加工性好，节省材料，而且抗振性也特别好。
图1-3 鳝片式冷凝器⑷.平行流式它是由平行排列的多孔扁管、散热片及连接多孔扁管两端的集流管组成，集流管按变截距原理用隔片分段，从而合理地实现制冷剂的分流和汇流，制冷剂同时通过多条平行排列的多孔扁管和散热片实现热交换，如图1-4所示。
不仅可靠的提高了散热性能，同时大大降低了制造成本。
编制日期：编者：版次：页次：- 5 -图1-4 平行流过冷式冷凝器我们公司的车型采用了目前较为先进的平行流过冷式冷凝器，过冷式冷凝器也是以后汽车使用的趋势，它的特点是：采用高性能的平行流式，并将储液器并为一体，实现过冷循环。
这种冷凝器在原有冷却冷媒机能的基础上，在其下部设置了过冷区域；而储液器被做成细长形状，同平行流冷凝器的集液管焊接为一体；同时因储液器为细长形状，与车辆的安装性较好。
这种冷凝器既能保证汽车空调系统有较高的效率，又能节省冷媒量（如图1-5）。
图1-5 平行流过冷式冷凝器1.2设计构想1.2.1 设计原则冷凝器是将压缩机排出的高温高压过热制冷剂蒸气，通过散热管放出热量给冷凝器外的空气，从而使过热气态制冷剂冷凝成高温高压液体的换热设备。
冷凝器冷凝效果的好坏与冷凝器本身的散热能力和通风效果有关，前者由冷凝器本身的结构、材料、工艺决定，后者与冷凝风扇的通风能力、冷凝器安装位置有关。
经过对冷凝器的分析，综合考虑经济性，提升冷凝器的冷凝效果是通过提高冷凝器冷凝热和加大冷凝器有效散热面积来实现。
1.2.1.1功能要求A.满足整车装配要求和布置要求。
B.冷凝器的通风效果符合要求。
C.冷凝器的换热能力符合整车空调系统要求。
1.2.1.2 顾客要求A.冷凝器功能满足要求。
B.冷凝器布置合理，安装牢固。
C.方便拆卸、维修。
D.价格低，使用寿命长。
E.标识清楚。
1.2.1.3 性能要求换热性能具体参数见认可的图纸。
其他性能如密封性、爆破压力、耐交变压力、耐高温性、耐低温性、耐温度交变、内部清洁度、残留杂质、盐雾试验、振动试验、干燥性能（仅针对过冷式冷凝器中的贮液干燥器）等参见冷凝器标准。
1.2.2设计步骤和参数冷凝器的材料：汽车用冷凝器均采用铝，主要是考虑铝的重量比较轻，作为铝质的冷凝器来讲需要采取防腐蚀措施，如阳极氧化、化学处理、阴极防腐等方法。
根据空调整车的制冷量计算冷凝器的热负荷：冷凝器制冷计算实际范例：设计制冷剂为R134a 的空气冷却式冷凝器，采用平行流式。
冷凝器的负荷包括制冷量和压缩机消耗的指示功，汽车空调冷凝器的负荷约为制冷量的1.4~2.0倍。
取1.4倍举例说明，故换热量Q=1.4×5809w=8133w 。
冷凝器有5℃过冷,已知压缩机在过冷度et =5℃及冷凝温度ct =60℃时排气温度dt =85℃,空气进风温度1a t =40℃．A.计算制冷剂和空气流量根据ct =60℃和dt =85℃,以及et =5℃,查HFC134a 热力性质表,可得排气比焓dh =456.5kj/kg,过冷液体比焓ech =278.7kj/kg ．故制冷剂质量流量rm q ，为：r m q ，＝ec d h h Q -＝s kg /107.2785.45681333-⨯-＝4.57×102-kg/s取进出口的空气温差at ∆=12℃,空气密度a ρ=1.091kg/3m ,=a p c ， 1.01kj/(kg ·℃),空气的体积流量av q ，为a a p a a v t c Qq ∆=，，ρ=s m /121001.1091.1813333⨯⨯⨯=0.615s m /3 B.结构初步规划冷凝器采用平流结构,多孔扁管截面与百叶窗翅片的结构型式,尺寸如下:翅片宽度fω=16mm,翅片高度fh =8.1mm,翅片厚度mmf 135.0=δ,翅片间距mmp f 4.1=;百叶窗间距mmp l 1.1=,百叶窗长度mml l 5.6=,百叶窗角度27=l α℃;多孔扁管分四个内孔,每个内孔高度为2mm,宽度为3.35mm,扁管外壁面高度为3mm,宽度为tω=16mm,分三个流程,扁管数目依次为12、8、5.取迎风面风速为a υ=4.5m/s.参数计算：⑴.每米管长扁管内表面积r A 为r A =[2×(2+3.3⑸×103-]×4㎡/m=4.28×102-㎡/m⑵. 每米管长扁管外表面积ab A ，为ab A ，=2×(18+⑵×103-㎡/m=3.8×102-㎡/m⑶. 每米管长翅片表面积af A ，为af A ，=2×8.1×103-×18×103-/(1.4×0.00⑴ ㎡/m=0.185㎡/m⑷. 每米管长总外表面积aA 为a A =a b A ，+af A ，=(3.8×102-+0.18⑸㎡/m=0.223㎡/m⑸.百叶窗高度lh 为lh =0.5×lp ×tanl α=(0.5×1.1×tan27°)mm=0.2802mm⑹.扁管内孔水力直径rh D ，为r h D ，=()5.3225.324+⨯⨯⨯mm=2.4047mm⑺.翅片通道水力直径ah D ，为ah D ，=()()135.01.8135.04.1135.01.8135.04.12-+--⨯-⨯mm=2.183mm C.空气侧表面传热系数aα根据已知条件,最小截面处风速m ax，a υ为m ax ，a υ=4.5×[()135.01.8135.02802.04.131.84.1-⨯--+⨯）（）（]m/s=8.916m/s 按空气进口的平均温度的平均值a t =1a t +a t ∆/2=(40+12/⑵℃=46℃,查取空气的密度ρ=1.0715kg/m 3、动力粘度μ=18.13×106-kg/(m ·s)、热导率λ=2.665×102-w/(m ·k)、普郎特数Pr =0.71,计算雷诺数Re 、传热因子j 、努塞尔数uN 及空气侧表面传热系数a α:a Re =5801013.18101.1916.80715.163max =⨯⨯⨯⨯=--μρυla p ，由于300<aRe =580<4000,故226.01.133.042.026.01.133.042.01053.11.81.85.62802.0580249.0Re 249.0---⨯=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=f f l l a h hl h j92.771.058001548.0Pr Re 3/13/1=⨯⨯==a j Nu32101.110765.292.7--⨯⨯⨯==l a p Nu λαw/(㎡·k)=199w/(㎡·k)D.制冷剂侧表面传热系数r α 根据ct =60℃,查HFC134a 饱和状态下的热力性质表和热物理性质图,可以求得:液态制冷剂密度l ρ=1055.13kg/m 3 气态制冷剂密度v ρ=86.67kg/m 3液态制冷剂的动力粘度l μ=135.35×106-kg/(m ·s)液态制冷剂的热导率lλ=66.64×103-w/(m ·k)液态制冷剂的普郎特数3325.3100385.0101283.0Pr 66=⨯⨯==--l ll a υ由于冷凝器中制冷剂进口过热而出口过冷,因此计算制冷剂当量质量流量时,取平均干度χ=0.5,故当量质量流量eq mr q ，为eqmr q ，=[(1-χ)+χl ρ/v ρ]5.0mr q=[(1-0.⑸+0.5×1055.13/86.67] 5.0×0.0457kg/s=0.1173kg/sⅠ.第一流程的参数计算 单一孔内当量制冷剂质量流量eq mr q ，‘=eqmr q ，/(4×1⑵=0.1173/(4×1⑵kg/s=2.4435×103-kg/slrh rh eqmr r eq D Dq μπ，，‘，，4/Re 2==r h l eqmr D q ，‘，πμ4=6331035.135105047.2104435.24---⨯⨯⨯⨯⨯⨯π=9177 uN =0.0265333.08.0Pr Re lr eq ，=0.0265×91778.0×3.3325333.0=58.547制冷剂表面传热系数r α为r α=33105047.21064.66547.58/--⨯⨯⨯=rh l D Nu ，λw/(㎡·k)=1558 w/(㎡·k)Ⅱ.第二流程的参数计算当量制冷剂质量流量eq mr q ，‘为eq mr q ，‘=eqmr q ，/(4×⑻=0.1173/(4×⑻kg/s=3.6656×103-kg/slrh rh eqmr r eq D Dq μπ，，‘，，4/Re 2==r h l eqmr D q ，‘，πμ4=6331035.135105047.2106656.34---⨯⨯⨯⨯⨯⨯π=13767 uN =0.0265333.08.0Pr Re lr eq ，=0.0265×137678.0×3.3325333.0=80.98制冷剂表面传热系数r α为r α=33105047.21064.6698.80/--⨯⨯⨯=rh l D Nu ，λw/(㎡·k)=2155 w/(㎡·k)Ⅲ.第三流程的参数计算当量制冷剂质量流量eq mr q ，‘为eq mr q ，‘=eqmr q ，/(4×⑸=0.1173/(4×⑸kg/s=5.865×103-kg/slrh r h eqmr req D D q μπ，，‘，，4/Re 2==r h l eqmr D q ，‘，πμ4=6331035.135105047.210865.54---⨯⨯⨯⨯⨯⨯π=22027 uN =0.0265333.08.0Pr Re lr eq ，=0.0265×220278.0×3.3325333.0=117.95制冷剂表面传热系数r α为：r α=33105047.21064.6695.117/--⨯⨯⨯=rh l D Nu ，λw/(㎡·k)=3138 w/(㎡·k)Ⅳ.由于三个流程的表面传热系数不一样，传热面积也不同，因此必须按面积百分比计算其平均值。