表面式冷却器,也称为表冷器,是冷却介质通过金属表面的传热来实现空气冷却和减湿的设备。这种冷却器在空调系统中广泛使用,尤其是在需要对空气进行冷却和除湿处理的场合。表冷器的结构通常包括一系列的铜管外加铝制的散热片,这种设计使得表冷器具有结构紧凑、传热面积大、传热效率高、空气阻力小、材料消耗少和加工工艺先进等特点。为了提高表冷器的性能和适用性,其设计计算方法通常涉及对传热系数的精确分析,同时考虑空气和冷却介质的流动特性。
在表冷器的设计计算中,常用的计算方法往往依赖于试验数据,这导致它们的应用范围较为有限,通常只能在特定条件下使用。为了克服这个问题,设计人员尝试采用电算化计算方法,即计算机辅助设计(CAD)和编程技术来提高计算的精确度和适用范围。本文提到的电算化计算方法利用了Visual Basic编程语言,来实现表冷器的热工计算,以及管内和管外换热系数的详细分析。
在现有的计算公式中,传热系数的计算往往只考虑了迎面风速、析湿系数和水流速,显然这样的计算是不够精确的。水阻力的计算通常只与水流速有关,但实际上应当考虑的因素更多,例如管长、流程数和弯头数等。因此,为了提高计算的准确性,必须对传热系数的计算方法进行改进,特别是管外换热系数和管内换热系数的计算。
在具体操作中,表冷器的换热铜管可以采用正三角形布置,计算时需要输入相应的参数,如迎面风速、析湿系数、水流速等,然后通过程序的计算步骤来得到换热系数和其他相关的设计参数。为了提高程序的灵活性和易用性,通常会设计一个交互式的界面,用户可以在界面中修改参数并进行多次计算。
电算化计算法的编制过程中,借鉴了氟里昂翅片式蒸发器的设计计算方法,并将其应用于水在铜管内流动的传热分析中。这种计算方法的优势在于其适用范围较宽,且可以详细分析管内外的换热过程。在冷却设备的设计过程中,设计师能够通过这种计算方法来优化产品设计,尤其是针对系列化产品的设计。
通过这些计算方法和程序的应用,设计师能够更有效地评估不同设计参数对表冷器性能的影响,从而为用户选择或定制更适合其需求的冷却设备提供支持。表面式冷却器的计算机设计计算是一个涉及热工学、流体力学和计算机编程的综合应用领域,对于制冷工程师和设计人员来说,掌握这些技能是非常重要的。