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冷水机微通道_冷水机微通道流体特性与流动状态

Time:2025-07-21 Pv:13

流体特性与流动状态

换热器两侧的流体(制冷剂与冷 却介质)特性及流动状态是影响传热的直接因素:

流体物理性质:

       制冷剂的导热系数、比热容、密度及相变潜热(如冷凝时的放热 能力)直接影响传热 能力,例如 R32 的导热系数高于 R410A,在相同工况下换热效率更高;冷 却介质(水或空气)的导热系数也关键,水的导热系数远高于空气,因此水冷式微通道换热器效率通常高于风冷式(但受限于水系统设计)。

流速与流量:

流速是影响边界层厚度的核心因素:流速越高,流体对边界层的冲刷越强,热阻越小,换热系数越大(例如空气侧风速从 2m/s 提升至 4m/s,换热系数可提升 30%-50%)。但流速过高会导致流动阻力急剧增加,加重风机 / 水泵负荷,甚至引发系统压力异常,需通过设计匹配 优流速(通常空气侧 1.5-3m/s,水侧 0.8-2m/s)。

相变与气液分布:

       作为冷凝器时,制冷剂从气态冷凝为液态,若冷凝过程中出现 “膜状冷凝”(制冷剂在通道壁形成连续液膜,增加热阻),效率会低于 “滴状冷凝”(液滴快速脱离壁面);作为必威西蒙体育官网 时,若制冷剂气液分离不均,部分通道 “干烧”(无液态制冷剂),或回液过多导致 “液击”,都会显著降低换热效率。

材料性能与腐蚀结垢

材料的传热 能力及表面状态直接影响热阻,而长期运行中的腐蚀、结垢会恶化性能:

材料导热性能:

       冷水机微通道换热器多采用铝合金(导热系数约 200-230W/(m・K)),其纯度和加工工艺(如是否含杂质)会影响导热 能力;若因焊 接或镀层工艺导致局部材料导热系数下降(如氧化层、焊渣残留),会形成 “热阻瓶颈”,降低整体传热效率。

腐蚀与结垢:

       冷 却水中的钙、镁离子或空气中的盐分(如沿海地区)会在通道或翅片表面形成水垢、盐垢,其导热系数仅为金属的 1/10-1/100(如水垢约 0.5W/(m・K)),显著增加热阻。

       不同金属接触(如铝翅片与铜管路)在潮湿环境中形成电化学腐蚀,导致壁面减薄或出现针 孔,不仅增加热阻,还可能引发泄漏,破坏系统密封性。

       长期高温或低温会加速材料老化(如高温使铝氧化加剧,低温使材料脆化),影响传热稳定性。


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