在空調箱中表冷器的性能不僅受到工況參數的影響,而且也隨結構參數的改變而變化。本文建立了表冷器仿真的集中參數模型,并分別對相同工況下,不同結構的表冷器的性能進行了仿真分析,通過全冷量和水側阻力的對比,引入收益系數的概念。收益系數綜合考慮了全冷量和水側阻力,為表冷器的結構優化提供了依據。

　　關鍵詞：空調箱;表冷器;性能仿真;結構優化

　　Abstract: The performance of fin-tube heat exchanger used by air handle unit is variable with not only condition parameters,but also structure parameters.Lumped parameter model is designed,and a performance analysis of fin-tube heat exchanger is carried on under the same condition and different structure parameters.By the comparison of the total cooling capacity as well as waterside resistance pressure,we put forward a conception,beneficial coefficient.Taking total cooling capacity and waterside resistance pressure together into consideration,beneficial coefficient provide the basis for the structure optimization for fin-tube heat exchanger.

　　Keywords: air handle unit;fin-tube heat exchanger;performance simulation;structure optimization

　　空調箱具有送風、冷卻、加熱、加濕、空氣凈化、消音等多種空氣處理功能，風量范圍2000～200000 m3 /h，并能滿足不同使用條件及各種安裝方式要求。設計一個復雜的組合式系統，如果僅僅憑借起初的手動設計，不僅設計時間長、精度低，更難形成設備選擇優化等過程。所以，開發數字化平臺，完成空調箱各功能模塊的模型設計與仿真過程，將大大提高設計效率。表冷器作為空調箱中最核心的處理設備，其設計是否合理，直接關系到空氣處理過程能否達到要求。

　　傳統的表冷器設計即是在標準工況和額定負荷下，進行翅片管的結構設計，隨著節能環保的要求越來越高，這種傳統設計法的缺點和局限性日益顯著。本文根據空調箱大風量、多排數的特點，建立基于集中參數法的表冷器仿真模型。該模型可以模擬預測表冷器在變結構的性能變化，評估變負荷時表冷器在不同調節方式下的運行狀態;該模型的基礎上，對表冷器在不同結構時的收益系數進行對比與分析，從而為表冷器的結構優化提供依據。其中引入收益系數法作為表冷器結優化的依據，其優點在于運用熱力學第二定律分析法，綜合考慮表冷器的全冷量和阻力損失。

　　(1) 出于組合式空調機組數字化設計和仿真平臺的需要，建立了穩定的表冷器集中參數模型，能夠快速、正確地模擬性能參數隨結構變化的趨勢;

　　(2) 基于熱力學第二定律，引入了表冷器的收益系數; 調用表冷器的性能仿真模型，運行一個實例，計算出不同結構參數下的全冷量和阻力值;選出滿足額定冷量的幾個結構參數組合，分別計算并比較其收益系數;

　　(3) 分析了表冷器在采用不同結構參數時，其性能表現出較大差別的原因; 從表冷器經濟性的角度出發，將收益系數作為表冷器結構優化的準則，為表冷器運行調節的優化提供了選擇依據。

參考文獻：
　　[1]Chua K J,Chou S K,Ho J C.A model to study theeffects of different control strategies on space humidityduring part-load conditions[J].Building and Envi-ronment,2008,42(12):2074-2089.
　　[2]Wang Chi-Chuan,Chi Kuan-Yu,Chang Chun-Jing.Heat transfer and friction characteristics of plain fin-and-tube heat exchangers,partⅡ:Correlation[J].Int J Heat Mass Transfer,2000,43(15):2693-2700.
　　[3]Cuevas C,Winandy E L.New approach for perform-ance testing of air-cooled condensing units[J].Ex-periment Thermal and Fluid Science,2003,27(7):781-787.
　　[4]王婷,谷波,韓華.風機盤管設計模型中的若干算法問題研究[J].機械工程學報,2010(6):135-140.
　　[5]楊世銘,陶文銓.傳熱學[M].北京:高等教育出版社,1998.
　　[6]何明勛,陶正良,王冬梅.水-空氣翅片管換熱器實驗研究與數值模擬[J].制冷學報,2006,27(5):58-62.
　　[7]邱峰,王婷,谷波,等.風機盤管設計與仿真軟件開發及實驗驗證[J].低溫與超導,2009,37(5):24-33.
　　[8]趙榮義,范存養,薛殿華.空氣調節(第3版)[M].北京:中國建筑工業出版社,1994.