房间空调器室外机凹槽参数设计研究

作     者：张紫薇 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘猛

授予年度：2020年

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：凹槽 室外机 设计优化 换热环境 热回流率 

摘      要：凹槽式作为房间空调器室外机常见的安置形式,其设计情况直接影响室外机散热条件,从而影响空调能效。因此,本文在室外机安置现状和已有研究的基础上,采用实验研究以及数值模拟等方法,对室外机的凹槽参数设计展开以下研究:首先,采用控制变量法,实验研究了不同情况下凹槽各个间距及其他因素对室外机热环境、热回流率和能效的影响,明确各因素的影响程度。然后,依据实验结果对室外机的热环境进一步分析明确单台室外机凹槽优化设计思路,通过理论分析结合统计数据建立进风温度与各个间距的关系式用于指导凹槽尺寸设计,确定不同条件下单台室外机凹槽优化设计方案。最后,根据单台室外机凹槽优化设计结果,设计了五种多台室外机优化方案,通过Fluent软件对优化效果进行评价,确定凹槽内多台室外机的优化设计方案。实验研究可知:上、左、右、后间距增大,有利于室外机换热。对于无出风遮挡凹槽,左间距（近出风侧）与上间距对室外机换热影响最显著:当左间距从50mm增大至450mm时,热回流率从0.73减小至0.13;其次为后、右间距（近压缩机侧）。而前间距增大不利于室外机换热。对于有百叶遮挡凹槽,上间距对室外机换热影响最显著:当上间距从50mm增大至450mm时,热回流率从0.7左右降低至约0.5;其次为左右间距,后间距的影响最小。而前间距不宜过大,为100mm～150mm时较为有利。单台室外机优化设计中得出:不仅需根据影响程度控制凹槽设计参数,也应采取措施阻隔热回流,达到凹槽优化设计目的。对于无出风遮挡凹槽,达到裸装效果的凹槽各间距优化组合为:后间距0.10m,前间距0.05m,左间距0.35m,右间距0.10m,上间距0.35m;对于有百叶遮挡凹槽,在优化各间距（后间距0.15m,前间距0.10m,左、右、上间距0.35m）的基础上,增设挡板阻隔热回流能够达到较好的换热效果,其中方案2使得进风温度仅比裸装高1.1℃,热回流率降低至0.21。多台室外机优化设计中可知:采用单台优化结果并结合风场的方案5的热回流率最低,为0.1,其次为采用单台优化结果并结合多台布置策略的方案2。因此在优化凹槽尺寸基础上,通过增设挡板阻隔热回流、将室外机置于通风良好的区域、错位布置以及去除出风遮挡等措施能够有效改善多台室外机换热环境。