微细通道换热器强化传热机理及多目标优化

基本信息
批准号:51476148
项目类别:面上项目
资助金额:83.00
负责人:吕彦力
学科分类:
依托单位:郑州轻工业大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:吴学红,袁培,王为术,冯丽华,戴健彪,孟浩,路统,张斌
关键词:
强化传热快速预计微细通道换热器多目标优化POD方法
结项摘要

Heat exchangers is an important component of the heat transfer process, the design and development of energy-efficient heat exchanger and the development of new enhanced heat transfer technology have important significance to improve heat transfer efficiency and energy efficiency. Micro-channel heat exchanger(MCHX) has been the study focus due to its higher efficiently heat transfer rate and more compact structure. In this project,the mechanism of heat transfer enhancement is investigated based on the airside temperature and flow field of micro-channel heat exchanger. Taguchi method of orthogonal experimental design method is applied to analyze the influence factors of air side of micro-channel heat exchanger and identify the main factors which affect the performance of heat transfer and fluid flow, the optimized design parameters are proposed; Multi-objective optimization theory is used to optimize further the heat transfer and pressure loss performance of micro-channel heat exchanger. The proper orthogonal decomposition (POD) method are employed on analyzing the mechanism of heat transfer enhancement of micro-channel heat exchanger, and the fast prediction method of micro-channel heat exchanger is developed. The experimental study is adopted to investigate the performance of heat transfer and fluid flow of optimized micro-channel heat exchanger. The results of the project can have important academic value to reveal the mechanism of heat transfer enhancement of micro-channel heat exchanger and improve the relevant mathematical model,and provide theoretical guidance for the development of energy-efficient micro-channel heat exchanger.

换热器是传热过程的重要部件,发展新型强化传热技术,设计和开发高效节能的换热器,对提高传热效率和能源利用效率有重要意义。微细通道换热器以其紧凑、高效的优点成为研究热点。本项目通过对微细通道换热器空气侧的流场与温度场分析,研究其强化传热机理;采用正交设计方法中Taguchi(田口)方法对影响其空气侧性能的因素进行分析,找出影响传热与流动性能的主要影响因素,提出优化设计方案;应用多目优化理论进一步对微细通道换热器的传热和阻力特性进行优化研究;基于本征正交分解方法分析强化传热机理,并提出微细通道换热器快速预计理论及方法;对优化的微细通道换热器开展流动与传热性能的试验研究。本项目的研究对于揭示微细通道换热器强化传热机理和完善相关数学模型方面具有重要的学术意义,可为开发高效微细通道换热器提供理论指导。

项目摘要

换热器是传热过程的重要部件,发展新型强化传热技术,设计和开发高效节能的换热器,对提高传热效率和能源利用效率有重要意义。微细通道换热器以其紧凑、高效的优点成为研究热点,但其具有较高传热的同时阻力也较大。本项目对其强化传热机理及多目标优化进行理论研究。首先,通过对流场与温度场进行分析研究其强化传热机理;第二,通过多因素进行分析试验,找出影响传热与流动性能的主要影响因素,提出优化设计方案,发展新型微细通道换热器;应用多目优化理论进一步对微细通道换热器的传热和阻力特性进行优化研究;第三,对优化的微细通道换热器进行实验研究,并对其在制冷设备中的应用进行试验研究。本项目的研究为开发高效节能的微通道换热器提供参考依据,同时对于揭示微通道换热器强化传热机理和完善相关数学模型方面提供新的思路。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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