第十章 空气冷却系统

空气侧空气饱和层水膜层管壁冷剂侧。

第十章空气冷却系统蒸发式表面冷却器

热量传递

空气状态的变化：失去热量

H1d1H2d2

2023/9/221显热平衡——空气12。

——空气侧干工况放热系数；tb——潮湿表面温度；G——空气质量流量；——湿空气比热；第十章空气冷却系统第一节空气在表面式空气冷却器中的状态变化一、当表面温度为tb时，空气的状态变化

空气失去湿热：

（为空气传给了冷表面的热量）

（1）

式中t——空气中干球温度。积分

（2）

式中F——传热面积。

2023/9/222第十章空气冷却系统潜热平衡：

空气失去潜热

空气把该部分热量传给冷表面（传质）（3）积分

（4）

式中x——空气含湿量；

——传质系数。

由路易士关系式

可得到：

（5）

——两点式直线公式。

2023/9/223第十章空气冷却系统结论：

（1）变化过程为直线变化，空气在表面式冷却器中的状态变化规律为直线变化；（2）冷却越完全2点越靠近b点。（b点为完全冷却状态）变化：

（3）过程辐射线

2023/9/224第十章空气冷却系统二、空气经过空气冷却器时，空冷器表面温度的变化规律热平衡：

空气放出热量

制冷剂吸收壁面的热量式中——经水层、金属壁、制冷剂层的传热系数；

——肋化系数。

即

式中Hb——湿表面温度为tb时的饱和空气含热量。

2023/9/225第十章空气冷却系统湿球温度表示焓值，则

ts——湿球温度。

令

∴假如进入管壁表面的空气湿球温度为tsx

结论：在空气流动的方向上，冷却器各管壁面温度随空气的湿球温度的下降而下降。

2023/9/226第十章空气冷却系统三、空气经过表面式空冷器后的状态变化规律1-2-3-4实际为一条曲线，

简化如下图：

tb为平均壁面温度，称为机器露点。

分析：（1）管排数多接近机器露点，但传热效率越来越低。（2）tb的温度

方法：减小壁厚，或

（3）曲线状态①曲线的弯曲程度取决于值；②曲线的倾斜程度则取决于蒸发温度t0，t0越低，曲线倾斜度越小，去湿越强。2023/9/227第十章空气冷却系统第二节空气冷却器的特性参数极限值

一、接触系数（冷却效率）

二、旁通系数三、结论热交换越完善，冷却效率越高。2023/9/228第十章空气冷却系统第三节蒸发温度的确定一、车内空气状态变化范围

角系数ε的变化

式中Q1、Q2——室内外温差和太阳辐射传入车内的热量；

Q3——车内旅客散发的显热量；（kJ/h）

Q4——车内旅客散发的潜热量；（kJ/h）

Q5——用电设备散发的热量。（kJ/h）

余湿

一般地，车内tB=20-30℃

式中n——旅客定员数。

2023/9/229第十章空气冷却系统

式中g=78g/h.人

（每名旅客每小时散发的水汽量）（无定员）MAX∴

，即5372<ε<+∞

结论：车内空气的变化范围：在曲边三角形B-1-2-B范围内；送风状态点n一定在该三角形内；送风状态点空气冷却器的出口处空气状态。

H-n的连线为室外空气经过冷却器后的状态变化直线，沿直线的延长线与100%湿度线相交点就为空冷器的机器露点tb。

蒸发温度：

2023/9/2210第十章空气冷却系统第四节再循环空气的混合方式首先看看没有回风空气的处理过程：

nB必须满足下列方程

全热平衡

湿平衡

显热平衡

式中——车内多余的余热；

——新风量。

经过空气处理过程为：

Hn被空气冷却器吸收。

回风：意味着节能。

2023/9/2211第十章空气冷却系统一、冷却前一次混合（先混合再冷却）混合点C

能量守恒

n点的确定

显热平衡：

2023/9/2212第十章空气冷却系统二、冷却后的一次混合（先冷却再混合）各点的确定：

n点、C2点的确定热平衡

湿平衡

显热平衡

n点：由混合方程得到2023/9/2213第十章空气冷却系统三、二次循环混合方式C1点的确定：

C2点的确定：

显热平衡

全热平衡

湿平衡

n点的确定：

2023/9/2214第十章空气冷却系统第五节制冷装置的冷负荷计算一、制冷负荷

——新风带入的显热和潜热——太阳辐射热

——人体散热

——设备散热

2023/9/2215第十章空气冷却系统二、在H-d图上的表示

Hn是在空气冷却器中放出的热量

1、先混合后冷却

2023/9/2216第十章空气冷却系统2、先冷却后混合

3、二次混合

2023/9/2217第十章空气冷却系统习题：

已知车内多余热量，余湿W=6Kg/h，车内要求温度tB=27℃，送风温差=6℃，新风量GH=2100Kg/