英文翻译-横流板式间接蒸发热回收器换热效率

横流板式间接蒸发热回收器换热效率分析刘学来1,2李永安1李吉志1杨洪兴3陈恒亮41中国石油大学机电工程学院2中国山东建筑大学热能工程学院3中国香港理工大学建筑维修工程学院4山东产品质量监察协会【摘要】本文建立了横流板式间接蒸发热回收器的数学模型。采用有限容积法对数学模型进行了求解。通过对数学模型的求解，得出了新风及排风在流动方向上的温度分度，横流板式间接蒸发热回收器的效率是通过ε—NTU方法分析的，横流板式间接蒸发热回收器设计时使用的传热单元数的提出是出于新风适宜进行热交换的情况，对横流板式间接蒸发热回收器实际设计时，新风侧传热单元系数采用0.8-2.5、排风侧传热系数采用0.5-1.7较为适宜。关键词蒸发换热,数字模型,换热效率,传热单元数,温度分布【引言】应用横流板式间接蒸发热回收器在空调系统中进行能量回收具有很大的潜力，本文中提到的室外空气即新风在没有增加水分的情况下被冷却，与此同时室内空气既排风的能量被回收，空调系统的能量消耗随之得到降低。水被直接喷淋到热回收器的排风侧，新风和排风交错流动，新风侧的热量通过平板传到排风侧，水被蒸发，以使排风的含湿量和焓得到升高。横流板式间接蒸发热回收器的结构原理如图1所示。在横流板式间接蒸发热回收器中热量交换和质量交换同时发生，在相界面上水分蒸发的相变潜热改变了新风及排风的热传递特性，传输机理相当复杂。为了对蒸发冷却热量交换器做研究，应该分别做出假设，Maclaine-cross和Banks假设排风侧水蒸发薄膜不变并且同时有水连续不断的补充到表面是温度的线性函数，作者为湿表面热交换器提出了一个线性近似模型，他们用已经证明了的相同公式或者图解说明来确定湿表面热量交换器有效，StoitchkovandDimitrov创立了一种快捷的方法计算湿表面横流换热器效率，它对根据Maclaine-cross和Banks的方法预估效率的方法进行了修正。这个修正被Stoitchkov和Dimitrov创立，还考虑到水膜平均温度和气压，为对湿面热交换器的实际情况类推干表面热交换器给出了可行的快捷的程序.。本文将在Stoithkov和Dimitrov的数学模型的基础上建立横流板式间接蒸发热回收器的数学模型.为了获得新风及排风在流动方向上的温度分配，采用有限容积法对热回收器数学模型进行求解，ε—NTU方法对横流板式间接蒸发热回收器的换热效率进行分析。2数学模型首先做如下假设，假设模型满足以下条件：1）干空气的定压比热容cp、水的定压比热容

cw、水蒸气的定压比热容cv、水蒸气的气化潜热r0、

大气压力B、水蒸气饱和压力pw是常数；吹2）滤在气道内只腿有基本的热晒量传递，d街1补恒定不变；岸3）穗满足刘伊斯逝关系式。食2.1等新风道的能场量平衡方程侨当新风内板胖面温度高于妈露点温度时册，新风道内荣只有可感热籍流显热流。恐公式如下：氏躺赏1醋）蛇总热平衡方妈程：2）桶把（1）式晃代入（2）地式得到：数浅锄令春拖共窑狮发(3)彩这里招将此式代入德（3）式，前得到：脾果酱疯句循考思(4)雀2袍.排2仆排风道热平特衡方程郊总热流量由揪显热和潜热苗流量组成污接供瑞鄙遣烛斯(5羊)泥燃附菜益誉(此6)扒总热平衡方航程宋枣距圆租径僚炭(7)浴将（5）式拴（6）式代铜入（7）式滔得到：千贝维(痒8)武将这些方程寇式代入（8铲）式得：填(9)某惭水膜的热平颂衡方程显热流：赢欣(璃10页)队潜热流：附(压11距)什总热平衡方免程：也谢(隔12衰)洋将（10）谱（11）式企代入（12盐）得：(13)吴水膜的减少害等于排风中横水分的增加真：(14)掀这里乘将这些方程此带到（13泪）式中得到浇：（15）芦总质量流量原平衡方程：（16）址根据刘易斯冰关系式：乐（17）消Cw是饱和顿湿空气贴近优水膜时的质恋量分数。袋C芹2雀是排风侧水围的质量分数庆。根据参考搞【6】：（18）（19）师P燥v论和蔑d处2秩有如下关系危：（20）腿将式(17代),(1绢8),(肠19),境(20),例代入(16桂)得到：色粪铲挥句絮劈欣（21）输微分方程(秀4),(势9),(尚14),失(15)齐和(21熊)是皂横流板式间盘接蒸发热回粉收器巷的数学描菠述诞.。却数学模型的纱结构和离散遭型式如图2节。已知横流口板式间接蒸果发热回收器居几何特点和滚入口边界条块件，这些微谱分方程可以雷由有限容积煮法解决，得袜到水膜出口燥参数，新风建和排风参数榆。释图锦2崭微元控制体津示意图孝3送介绍换热器锻效能绢ε惧和传热单元耀数健根据宾Macla栏ine-c舒ross由andB拆anks絮[2]凡,吗横流板式资蒸发冷却器删的效能是挨稀界晒荒并住谋预（22）狸根据参考文杀献[2石]关和[3],盼引进无量崇纲参数传热凯单元数。一尚次风道的传掏热单元数定语义为衬:都万冰冒酱（迟23）搞二次风道的印传热单元数针定义为:料最瞎够喝撤（24）加如岂冠疾倡踏蒙困较楼浇丈牢这里渗是二次风平漠均编比热容灰[7]:叫冷椒拍（匹25）斧总的传热系态数通过下面蛾的方程计算刘出俊它代堵简捆（暴26）细水膜的厚度也δ炸w袄太薄水膜摸的热阻可以谎忽略，因此（27）慧一次空气的忙传热系数为埋椒它小镇钳敬欠挪（28陶）业同理,忽略管水膜的热阻珠，因此暮侨休集链袜树派预（29）百干式传热监传热系数岛α孝1贤=嚼α金2，通过劣方程St著oithk酬ov[3仓]:计算（30）望传热系数冬α朴w座通过下式计钱算[6]愧:美必闪鸦增居（31）4效率分析寇采用新风亿及排风不同挨的入口参数砌和传热单元代数，然后根米据固定体积闸方法解决上蛋述数学模型载问题。效能匹随称NTU技1榆和叫NTU拔2帅的变化的分陕布如图3所刘示图3效能诉从图中我们密可以看到详图千3横流板式池间接蒸发热贫回收器的效怠能随着新风剩及排风传热浓单元数的增移加而增加漏。但是增谦加的幅度是岛渐渐变小的亿，当骡NTU丽1登大于4妥，汁NTU避2玉大于2.5味，效能曲谷线接近于直球线。因此陆采用传敏热单元数，狮对于增加横卧流蒸发热回漏收器的效率等在物理设计嫁时没有任何违意义，店因此新风及扒排风的最合蚕适的传热单苗元数是分别慈是0.8-节2.5和0还.5-1.掌7毅相对于横流词板式蒸发热泰回收器御5均新风及排风早的温度分布谢新风在流动要方向上的的撕温度分布如容图4昼曲线1所示辉的入口状态怠。曲线2所股示的入口状宵态，在入口坑状态，新风慰出口温度低黄于入口露点避温度，那就求意味着水在违新风气流中炭冷却，这个取数学模型在迎冷凝条件下淡不适合恭。权图饮4农新风温度分岔布烂图扬5.排椅风温度分布苹冷却条件需谅要更深的研览究，图5所费示为排风在调流动方向的虎温度分布.着图5曲线所图示入口参数婶;惑曲线2所示赤入口参数;梢曲线3所损示入口参数换.温度分披布曲线近似苏一条水平线氧.进出口载的温度差别逆不超过2.参2包℃,欺通过对进出慎口不同参数贼的计算.闲因此横流板斑式间接蒸发酷热回收器的丑排风处理过蚀程在设计时体可以看成等补温加湿过程6.结论辱本文建立了纹横流板式间默接蒸发热回升收器的数学挑模型.李采用有限容灰积法对数学减模型进行了印求解素.坦通过对数学因模型的求解促,胞得出了新风奉及排风在流艰动方向上的远温度分度娃.撞横流板式箱间接蒸发热宽回收器的效糖率是通过皂ε—芝NTU沟方法分析的愁传热单元数拔.横流板凯式间接蒸发沾热回收器的均设计中对新表风干式冷却岂条件下新风劈及排风适用可的传热单元凝数分别0.攻8-2.5故和0.5-允1.7假最后,当新胜风含湿量太腥大时,水掘可能在在新生风气流中被乘冷却，本文帅中数学模型暗建立在干式战冷却条件下摸.当水在没在新风气流果中被冷却，但横流板式蒸冲发冷却器的作效能需要进恒一步分析鸣谢捉本文得到了省建筑科学技粱术发展部门专的支持以及魂香港和中国葛内地的合作先Nomen拣clatu箭re是专业术语希A峰B晴C膏c材D愁D仇e修传热面积(层m闻2多)礼大气压力颠(Pa)更水的质量分蓬数比热容油(kJ矮Kg冤-1贡K怕-1斗)艳两板之间的脱距离阵(m)栋当量直径仁(m)捆d禁i率o病w繁s抹露点偶入口其出口垦水民合理的蚕d辩h云L权k咸M夺m朋p您r惜T普t裙t躺，姻含湿量(速KgKg期-1.景dry-a犁ir)劳新风比焓跟(kJ本Kg酷-1柏)点流通方向的期长度触(m)帐传热系数产(Wm纸2愁K春-1天)基质量流速烧(Kg忌s叙-1葛)床流动方向上幕的质量流率香(m=M/运LKg筋s山-1智m鸟-1盲)吃压强(Pa猪)极相关系数虾;泥水的汽化潜伶热维(kJK育g楚-1察)生温度松(K)袭温度封(宽℃吵)栽湿球温度(泡℃侵)恐希腊字母够传热系数(叹Wm吸-2泼K枪-1州)系传热效率排导热系数(怜Wm输-1伶K奥-1队)着质量传递系冶数衬(Kgm摧-2夫s重-1歇)鞭相对湿度垂密度太厚度稻运动粘度(倾m造2晌s纺-1甘)放电流变努下标党1足2留新风鸡排风备a鹿干空气参考文献被【1】狠Mart´翁ınez窗FJRe油y虾,跃Velas古coGó徒mez仁E.咸《两种不同师的蒸发系统鼓的比较研究证：间接蒸发揪冷却和半间虚接蒸发冷却考》鱼Energ醋yand肉Buil吵dings挎，只36苍(娱2004巩)悼696–7焰08释.赴【2】锤Macla嚼ine-c哪ross横I.L,锁Bank堤sP.J译.页《柱换热器及应普用再生蒸发经冷却的一般念理论舰》秧Journ杠alof勉heat奇tran毒sfer膝,103刑(8)(泡1981)橡:579汤-585.流【3】滋Stoit总hkov.躬N.J棵,Dim降itrov皂G.传I.肠《客横好流板式换热予器效能的间搂接蒸发冷却捏》晓Int渣J.Re笨frig,龟21(6扩)(19寄98):聪463-4练71.子【4】周晓职青颜,节陈培林安.闯《间接蒸发络冷却的分析舒》右HV&A永C,码30(1)串(200连0)39守-42.期【5】圆Pesco贤d侧D袭.差《空调系统宪换热器节能秤》不ASHRA夏E体Trans提acti