圓柱型直通表冷器數(shù)字化設(shè)計(jì)模型

曾煒杰，谷 波，李強(qiáng)林

(上海交通大學(xué) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，上海 200240)

組合式空調(diào)機(jī)組是中央空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，集送風(fēng)、冷卻、加熱、加濕、空氣凈化、消音等多種功能于一體.傳統(tǒng)的組合式空調(diào)機(jī)組采用斷面為矩形的結(jié)構(gòu)形式，其換熱設(shè)備基本上為平面翅片管換熱器.

為了突破常規(guī)矩形斷面空調(diào)機(jī)組冷凝水飛濺、過(guò)渡季節(jié)旁通困難等限制，現(xiàn)在已有企業(yè)開(kāi)始生產(chǎn)斷面為圓形的空氣處理機(jī)組(圓筒式空調(diào)機(jī)組)，并投入到實(shí)際使用中.圓筒式空調(diào)機(jī)組具有節(jié)省空間、節(jié)電節(jié)能、運(yùn)行噪聲低等優(yōu)勢(shì).為適應(yīng)這種新型的特殊結(jié)構(gòu)，圓筒式空調(diào)箱采用特制的圓柱型直通換熱器.

對(duì)換熱器而言，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)選型需要基于大量的性能試驗(yàn)，耗材費(fèi)時(shí)，人力和時(shí)間成本較高.對(duì)換熱器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模計(jì)算，實(shí)現(xiàn)換熱器的數(shù)字化設(shè)計(jì)，不僅能縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)周期，同時(shí)能夠?qū)Ψ浅Ｒ?guī)工況、結(jié)構(gòu)以及試驗(yàn)很難到達(dá)的工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，通用性強(qiáng).關(guān)于翅片管換熱器的計(jì)算模型研究已非常成熟：王強(qiáng)等[1]通過(guò)采用不同的傳熱、壓降公式對(duì)不同風(fēng)速分布下的翅片管換熱器進(jìn)行仿真分析，并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了比較驗(yàn)證；文獻(xiàn)[2-5]中則建立了翅片管換熱器的控制方程，對(duì)換熱器進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，藉此分析翅片管換熱器的流動(dòng)與換熱特性.文獻(xiàn)[6]中利用反傳熱分析方法建立了翅片管換熱器的數(shù)學(xué)模型，并用于計(jì)算換熱器的接觸熱阻.而針對(duì)圓柱型直通換熱器的計(jì)算模型目前還沒(méi)有相關(guān)研究，因此建立適合這種換熱器的模型算法，無(wú)論對(duì)圓筒式空調(diào)箱企業(yè)的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)還是對(duì)這種新型換熱器的推廣使用都具有重要意義.本文以熱力學(xué)、傳熱學(xué)理論為基礎(chǔ)，基于與換熱器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)契合的分排參數(shù)模型對(duì)圓柱型直通表冷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模計(jì)算.

1 模型建立

1.1 對(duì)象物理特征

圓柱型換熱器，又稱為圓柱型直通換熱器，是具有空氣直通功能、斷面為圓形的圓柱狀翅片管換熱器，其三維結(jié)構(gòu)如圖1所示.換熱器軸向方向是圓柱體的長(zhǎng)度方向，斷面是從內(nèi)到外依次排布的同心圓弧換熱管，翅片方向與圓弧管垂直.與傳統(tǒng)平面翅片管換熱器相比，圓柱型直通換熱器的計(jì)算有以下不同點(diǎn)：

圖1 圓柱型直通換熱器Fig.1 Cylindrical straight-through heat exchanger

(1)作為換熱對(duì)象的空氣經(jīng)過(guò)換熱器的流向不相同；

(2)平面翅片管換熱器各排換熱管結(jié)構(gòu)相同，而圓柱型直通換熱器每一排管的結(jié)構(gòu)參數(shù)不同；

圓柱型直通換熱器的空氣氣流沿徑向方向流過(guò)換熱器，如圖2所示.在空調(diào)季節(jié)，電動(dòng)風(fēng)閥關(guān)閉，氣流通過(guò)垂直換熱管的方向流經(jīng)換熱器進(jìn)行換熱；而在過(guò)渡季節(jié)，閥門打開(kāi)，空氣直接從圓柱體中間穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)換熱器的旁通.這種流路布置形式實(shí)現(xiàn)了換熱器迎風(fēng)面(圓柱體軸向)與空氣進(jìn)風(fēng)面(圓柱體底面)分離.

確定圓柱型直通換熱器的結(jié)構(gòu)，需要如表1所示的基本結(jié)構(gòu)參數(shù).

圖2 圓柱型直通換熱器氣流組織示意圖Fig.2 Air distribution of cylindrical straight-through heat exchanger

表1 基本結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Basic structure parameters

1.2 分排參數(shù)模型

作為空調(diào)機(jī)組的表冷器進(jìn)行制冷時(shí)，換熱管外為被處理的空氣，管內(nèi)走冷水.換熱器運(yùn)行時(shí)大多數(shù)處于穩(wěn)態(tài)或亞穩(wěn)態(tài).為了簡(jiǎn)化研究，做出以下假設(shè)[7-8]：

(1)空氣、管外翅片與管內(nèi)水三部分的熱力狀態(tài)在每一排中簡(jiǎn)化為集總參數(shù)，而各排管之間參數(shù)采用分排參數(shù)模型傳遞；

(2)換熱管壁面沿四周均勻吸熱或放熱；

(3)不考慮管壁和水的軸向?qū)幔?/p>

(4)忽略換熱器的輻射換熱；

(5)因圓柱型直通換熱器空氣流向與換熱管垂直，空氣流路與傳統(tǒng)平面翅片管換熱器類似，所以將圓柱型直通換熱器等效成相同換熱有效長(zhǎng)度的平直換熱管彎折而成.

傳統(tǒng)平面翅片管換熱器的建模計(jì)算一般有3種迭代模型[9-11]：集總參數(shù)模型，分布參數(shù)模型以及分排參數(shù)模型.結(jié)合圓柱型直通換熱器各排結(jié)構(gòu)參數(shù)不同的特點(diǎn)，分排參數(shù)模型最為契合換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，計(jì)算采用基于分排參數(shù)模型的算法.分排參數(shù)模型的思路是按照空氣流向(徑向)的管排數(shù)以排為單位將換熱器計(jì)算劃分為若干計(jì)算單元，計(jì)算單元間的參數(shù)傳遞遵循規(guī)律：每排出口空氣物性參數(shù)為下一排空氣的進(jìn)風(fēng)物性參數(shù)，進(jìn)口水的物性參數(shù)為下一排出口水的物性參數(shù).分排參數(shù)模型示意圖如圖3所示.

圖3 分排參數(shù)模型Fig.3 Sub-row-parameter model

空氣側(cè)參數(shù)傳遞：

Ti(1)=Ti
Ti(2)=To(1)
Ti(3)=To(2)
…
Ti(np)=To(np-1)
Ts,i(1)=Ts,i
Ts,i(2)=Ts,o(1)
Ts,i(3)=Ts,o(2)
…
Ts,i(np)=Ts,o(np-1)

水側(cè)參數(shù)傳遞：

Tw,o(np)=Tw,o
Tw,o(np-1)=Tw,i(np)
…
Tw,o(1)=Tw,i(2)
Tw,i=Tw,i(1)

其中：Ti(i)、To(i)分別為第i排換熱管的進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)干球溫度；Ts,i(i)、Ts,o(i)分別為第i排換熱管的進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)濕球溫度；Tw,i(i)、Tw,o(i)分別為第i排換熱管的進(jìn)水、出水溫度.

在分排參數(shù)模型基礎(chǔ)上，由于各排管的結(jié)構(gòu)參數(shù)、溫度不同，因此每排的換熱性能參數(shù)獨(dú)立計(jì)算.

析濕系數(shù)

(1)

式中：hi(i)、ho(i)分別為第i排換熱管空氣的進(jìn)口、出口焓值；Cpm(i)為第i排管空氣平均比熱.

空氣側(cè)換熱系數(shù)[12]

式中：λ為空氣導(dǎo)熱系數(shù)；deq為當(dāng)量直徑；L為徑向方向的翅片長(zhǎng)度；Re為雷諾數(shù).

翅片表面效率

(3)

式中：ff(i)、ft(i)分別為單位管長(zhǎng)翅片表面積、換熱器外表面積；hf為當(dāng)量翅高；λf為鋁翅片導(dǎo)熱系數(shù).

圓柱型直通換熱器因其換熱管是一段圓弧，所以其結(jié)構(gòu)參數(shù)需要根據(jù)圓和圓弧的幾何特征進(jìn)行計(jì)算.

(1)直徑

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般已知第一排(靠近進(jìn)風(fēng))換熱管圓弧對(duì)應(yīng)的直徑，之后各排的圓弧對(duì)應(yīng)直徑根據(jù)徑向管間距s2遞推得到：

d(i)=d(1)+2(i-1)s2

(4)

式中：d(i)為第i排管圓弧對(duì)應(yīng)直徑；d(1)為最內(nèi)圈換熱管圓弧對(duì)應(yīng)直徑.

(2)換熱有效長(zhǎng)度

換熱器的換熱有效長(zhǎng)度為換熱管對(duì)應(yīng)圓弧的弧長(zhǎng).由于需要預(yù)留空間安裝冷水集流管，所以換熱管并不是完整的圓周，而是圓周上的一段圓弧，圓弧尺寸由換熱管對(duì)應(yīng)的圓心角決定：

(5)

式中：Le(i)為第i排管的換熱有效長(zhǎng)度.

(3)翅片間距

翅片在過(guò)圓心且與換熱管正交的平面上，故每排換熱管的翅片間距不相等；第一排管的翅片間距最小，隨著圓弧直徑增大翅片間距也增大.翅片間距相當(dāng)于不同直徑的同心圓弧弧長(zhǎng)，與直徑成正比：

(6)

式中：sf(i)、sf(j)分別為第i,j排管的翅片間距，1≤i,j≤np.

在設(shè)計(jì)中，已知參數(shù)為中心片距(最小翅片間距)，即直徑最小圓弧處的翅片間距，需要據(jù)此求出第一排管的翅片間距，再由上述關(guān)系式(6)遞推求之后管排的翅片間距.中心片距sf對(duì)應(yīng)圓弧直徑可由翅片寬度求得，為d(1)-sf，故有

(7)

2 算法求解

制冷工況下的翅片管換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算有3種模式[7]：已知循環(huán)風(fēng)量和出水溫度；已知出風(fēng)干、濕球溫度；已知出風(fēng)相對(duì)濕度和出水溫度.本文針對(duì)最常用、符合一般設(shè)計(jì)者習(xí)慣的“已知循環(huán)風(fēng)量和出水溫度”設(shè)計(jì)模式，建立圓柱型直通換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算算法.換熱器設(shè)計(jì)已知進(jìn)風(fēng)工況、水側(cè)溫度、目標(biāo)制冷量Q以及基本結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過(guò)計(jì)算獲取所需管排數(shù)、所需水流量以及出風(fēng)狀態(tài)參數(shù).

圓柱型直通換熱器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表1，設(shè)計(jì)計(jì)算中基本結(jié)構(gòu)參數(shù)除了徑向管排數(shù)np，其它參數(shù)均為已知參數(shù)，換熱器設(shè)計(jì)目的是計(jì)算確定所需的管排數(shù).

設(shè)計(jì)計(jì)算模型為一重迭代、一層循環(huán)的算法：迭代采用絕對(duì)收斂且收斂速度較快的二分法，對(duì)各排換熱管的進(jìn)水溫度Tw,i(i)進(jìn)行求解，迭代收斂準(zhǔn)則是管內(nèi)水側(cè)能量守恒方程(式8)計(jì)算的冷量與管外空氣側(cè)傳熱方程(式9)計(jì)算的能量相平衡.而計(jì)算循環(huán)是從第一排管開(kāi)始，每一排迭代計(jì)算完成后開(kāi)始下一排的迭代，循環(huán)終止判斷為各排累加的制冷量大于等于設(shè)定制冷量.計(jì)算迭代流程圖如圖4所示.

圖4 設(shè)計(jì)計(jì)算流程圖Fig.4 Flow chart of design calculation

Q(i)=WCpwm(i)[Tw,o(i)-Tw,i(i)]

(8)

Qa2(i)=ξ(i)ηs(i)αo(i)Fo(i)×

(9)

式中：W為水的質(zhì)量流量；Cpwm(i)為第i排換熱管水的平均比熱容；Fo(i)為第i排的管外表面換熱面積；Twout(i)為第i排管的外壁溫度.

此設(shè)計(jì)模式下，設(shè)計(jì)計(jì)算完成后還需進(jìn)行校核計(jì)算.校核計(jì)算本質(zhì)上是根據(jù)上述設(shè)計(jì)計(jì)算確定的結(jié)構(gòu)結(jié)果(即管排數(shù))，對(duì)表冷器進(jìn)行性能仿真計(jì)算，以確定表冷器的實(shí)際運(yùn)行狀況.校核計(jì)算模型采用兩重迭代、一層循環(huán)的算法，第一重迭代(外層)的求解對(duì)象為水流量，收斂判斷準(zhǔn)則為計(jì)算的進(jìn)水溫度與設(shè)定進(jìn)水溫度相等；第二重迭代(內(nèi)層)的求解對(duì)象為各排管的進(jìn)水溫度，收斂判斷準(zhǔn)則為管內(nèi)水側(cè)能量守恒方程(式5)計(jì)算冷量與管外空氣側(cè)傳熱方程(式6)計(jì)算冷量平衡.而計(jì)算循環(huán)為徑向管排數(shù)的循環(huán)，從排管開(kāi)始計(jì)算，一直到上述設(shè)計(jì)計(jì)算確定的排數(shù).

校核計(jì)算的結(jié)果即為最后的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算確定了圓柱型直通表冷器的結(jié)構(gòu)(求出徑向管排數(shù))以及在相應(yīng)制冷工況下的制冷運(yùn)行參數(shù).

3 計(jì)算結(jié)果分析

利用上述算法模型對(duì)圓柱型直通表冷器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較.試驗(yàn)數(shù)據(jù)為各型號(hào)的平面翅片管表冷器在不同制冷工況下通過(guò)焓差法得到，實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，測(cè)試儀器及精度如表2所示.各型號(hào)平面翅片管表冷器的有效長(zhǎng)度(Le)不同(見(jiàn)表3)，而其它結(jié)構(gòu)參數(shù)保持相同：換熱器為銅管鋁翅片，管外徑9.52 mm，管壁厚0.35 mm；翅片形式為雙曲波紋片，翅片厚度0.12 mm，翅片間距1.814 mm；沿氣流管排數(shù)2，垂直氣流管排數(shù)8，沿氣流管間距21.99 mm，垂直氣流管間距25.4 mm；水路數(shù)4.測(cè)試的制冷運(yùn)行工況如表4和5所示.

其中，工況1為標(biāo)準(zhǔn)工況，工況2為高溫空氣工況，進(jìn)風(fēng)干球溫度相較工況1更高；工況3為低溫水工況，在工況1的基礎(chǔ)上降低進(jìn)水溫度.

采用表4和5中的工況參數(shù)作為設(shè)計(jì)計(jì)算的已知工況參數(shù)，表冷器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置參照表3，在此基礎(chǔ)上對(duì)圓柱型直通表冷器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算.設(shè)計(jì)計(jì)算得到的Q與各排換熱有效長(zhǎng)度之和相等的平面翅片管表冷器全冷量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較.對(duì)于圓柱型直通表冷器，各排有效長(zhǎng)度不相等，故通過(guò)改變換熱管的圓弧直徑來(lái)改變有效長(zhǎng)度，以控制兩種換熱器各排的有效長(zhǎng)度之和相等，并保持其它結(jié)構(gòu)參數(shù)一致，比較結(jié)果如圖6所示.

圖5 實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理圖Fig.5 Schematic of the experiment rig

表2 測(cè)試儀器及精度Tab.2 Test instrument and accuracy

表3 各型號(hào)平面翅片管表冷器有效長(zhǎng)度Tab.3 Structure of fin-tube heat exchanger

表4 制冷運(yùn)行工況Tab.4 Operating conditions

表5 制冷測(cè)試運(yùn)行工況Tab.5 Operating conditions

圖6 模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較Fig.6 Comparison of model results with experimental data

從平面翅片管表冷器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圓柱型直通表冷器的設(shè)計(jì)計(jì)算值對(duì)比結(jié)果看，隨著換熱有效長(zhǎng)度的增大，兩種表冷器的換熱面積相應(yīng)增大，冷量隨有效長(zhǎng)度的增大呈上升趨勢(shì).兩種表冷器的各排換熱有效長(zhǎng)度之和保持相等，比較兩者冷量可得：① 對(duì)于工況1和工況3，相同換熱面積下，圓柱形直通表冷器提供的冷量比平面翅片管表冷器更大.在測(cè)試工況1下，圓柱型直通表冷器的冷量高了10%～36%，測(cè)試工況3下的增幅為1%～21%；兩種工況下冷量變化趨勢(shì)相似，說(shuō)明降低進(jìn)水溫度對(duì)換熱影響作用不明顯；② 對(duì)于進(jìn)風(fēng)溫度較高的工況2，平面翅片管表冷器與圓柱型直通表冷器的冷量接近，當(dāng)各排有效長(zhǎng)度之和從 1.784 m增至 3.144 m，平面翅片管表冷器的冷量較高；而取 3.624 m時(shí)結(jié)果則相反.這體現(xiàn)了兩種表冷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在各排有效長(zhǎng)度之和相等的情況下，平面翅片管換熱器第一排的有效長(zhǎng)度更大，即換熱面積更大；而測(cè)試工況2的進(jìn)風(fēng)溫度較高，因此第一排換熱溫差較大，其冷量也成為總冷量的主體，故平面翅片管換熱器的冷量更大；③ 當(dāng)有效長(zhǎng)度取最大值 3.624 m時(shí)，圓柱型直通表冷器的冷量相比平面翅片管表冷器更大，各工況下增幅為6%～36%.

圖7為兩種表冷器在3種工況下的水流量W比較.比較圖6和7，水流量的變化趨勢(shì)與冷量的變化趨勢(shì)一致：測(cè)試工況1和3下，平面翅片管表冷器的水流量小于圓柱型直通表冷器的水流量；在工況2下，只有在最大有效長(zhǎng)度情況下，圓柱型直通表冷器的水流量才比平面翅片管表冷器高.運(yùn)行工況的進(jìn)出水溫度已確定，根據(jù)水側(cè)能量守恒公式(式8)，冷量與水流量呈正相關(guān)的關(guān)系，水流量的變化趨勢(shì)證明了計(jì)算模型符合實(shí)際換熱情況.

圖7 水流量隨有效長(zhǎng)度的變化Fig.7 The variation of water flow rate with effective length

綜上，在已知循環(huán)風(fēng)量和出水溫度的設(shè)計(jì)模式下，保持總換熱有效長(zhǎng)度相等，工況1與3均為圓柱型直通表冷器的冷量更大.同時(shí)因水側(cè)的進(jìn)出水溫差一定，故需要更大的水流量以滿足冷量的提升.降低進(jìn)水溫度對(duì)表冷器的換熱影響作用不明顯，而當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度升高時(shí)，兩種表冷器的冷量相差不大，在小尺寸時(shí)平面翅片管換熱器換熱量更大，在大尺寸時(shí)結(jié)果相反.對(duì)于大尺寸表冷器(有效長(zhǎng)度取最大值)，運(yùn)行風(fēng)量也會(huì)增大；當(dāng)風(fēng)量較大時(shí)，圓柱型直通換熱器的計(jì)算冷量大于平面翅片換熱管，圓柱型直通換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其在大風(fēng)量情況下有更好的換熱性能.

由于算法基于分排參數(shù)模型，故計(jì)算可以得到各排換熱管單獨(dú)承擔(dān)的冷量.圖8為各測(cè)試工況下圓柱型直通表冷器每排換熱管的全冷量.

圖8 表冷器各排管的全冷量Fig.8 Total cooling capacity of each row of tubes

從圖8的曲線可以看出，圓柱型直通換熱器各排管的冷量均隨有效長(zhǎng)度的增大呈上升趨勢(shì)，這反映了換熱面積隨有效長(zhǎng)度增大而增大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).由圖可知，在3種測(cè)試工況下，表冷器第一排管承擔(dān)的冷量均大于第二排管承擔(dān)的冷量，即圓弧直徑較小(內(nèi)圈)的管排冷量較大.原因在于：根據(jù)表冷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，盡管第二排換熱管相較第一排尺寸更大，但其翅片間距較大，導(dǎo)致單位管長(zhǎng)換熱表面積更小；另一方面，第二排的迎風(fēng)面積相較第一排更大，在風(fēng)量不變的情況下迎面風(fēng)速減小，造成空氣側(cè)換熱系數(shù)的下降.因此，雖然第二排換熱管的有效長(zhǎng)度、總換熱面積較大，但換熱效率則降低了，最后表現(xiàn)為第一排換熱管的冷量更大.對(duì)于工況1，第二排冷量相比第一排減小了11%～15%，而工況2則減小了26%～29%.工況2中表冷器兩排管的冷量相差更大，這是因?yàn)楫?dāng)進(jìn)風(fēng)溫度較高而水溫不變的情況下，空氣側(cè)與水側(cè)的溫差增大，使得換熱效果更好.

4 結(jié)論

出于圓柱型直通換熱器數(shù)字化設(shè)計(jì)及計(jì)算分析的需要，本文對(duì)圓柱型直通表冷器的設(shè)計(jì)計(jì)算建模進(jìn)行了研究，通過(guò)建立的算法模型對(duì)各工況下的表冷器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，總結(jié)了表冷器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制冷運(yùn)行等方面的規(guī)律：

(1)基于分排參數(shù)模型及數(shù)值迭代思路，建立了圓柱型直通表冷器的數(shù)字化設(shè)計(jì)算法模型.模型運(yùn)算采用二分迭代法，能對(duì)制冷工況下的表冷器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定所需表冷器的結(jié)構(gòu).

(2)比較在相同運(yùn)行工況下的圓柱型直通表冷器設(shè)計(jì)計(jì)算冷量與平面翅片管表冷器試驗(yàn)冷量，在標(biāo)準(zhǔn)工況下圓柱型直通表冷器的冷量大于平面翅片管表冷器的冷量.在保證進(jìn)出水溫差一定的前提下，冷量的增大需要提高水流量以實(shí)現(xiàn).減小進(jìn)水溫度對(duì)換熱影響作用不明顯，而若增大進(jìn)風(fēng)溫度，平面翅片管表冷器的換熱效果更好；故對(duì)于高溫空氣工況，采用平面翅片管表冷器更有優(yōu)勢(shì).

(3)圓柱型直通表冷器在結(jié)構(gòu)尺寸較大、運(yùn)行循環(huán)風(fēng)量較高時(shí)的計(jì)算冷量大于平面翅片管表冷器的冷量，圓柱型直通表冷器外圈翅片密度減小、迎風(fēng)面積增大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并沒(méi)有使其總冷量下降.

(4)模型計(jì)算結(jié)果反映了圓柱型直通表冷器各排換熱管的冷量分布規(guī)律：靠近進(jìn)風(fēng)的前排換熱管雖然相比后排換熱管其有效長(zhǎng)度、換熱面積較小，但由于較小的翅片間距以及較高的迎面風(fēng)速，其換熱效率更高，冷量更大.