热泵热水器用蓄热水箱内温度场和速度场的模拟研究.pdf

文章编号：CAR165 热泵热水器用蓄热水箱内温度场和速度场的模拟研究 李国云 刘颖 王芳 王祥 洪思雯 (上海理工大学制冷技术研究所，上海 200093) 摘 要 本文对蓄热水箱内的换热情况进行了理论分析，探讨了水箱内由于温度变化而引起的自然对流对换热的影响，并通 过 FLUENT 对热水的速度场和温度场进行数值模拟，分析了水箱内各种场的协同作用对水箱的最优化设计提出了理论依据。 关键词 自然对流 蓄热水箱 温度场 速度场 模拟 Lee Guoyun Liu Ying Wang Fang Wang Xiang Hong Siwen (University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093) Abstract The situation of heat transfer in heat storage water tank is theoretically analyzing in this paper, and the influence on the heat transfer caused by natural convection induced by the change of the temperature difference is discussed as well. Fluent is used in this paper to simulate the velocity field and temperature field. The cooperative action on each field in the tank present a theoretically reference on the optimization design of the water tank. Keywords Natural convection Heat storage water tank Temperature field Velocity field Simulation 降到 85 o F 时测量得出了HDF 为 0.85 。同时还在室 1 引言 内外温度变化时对机组的性能以及水箱内温度的 随着生活水平的不断提高，对卫生热水的需求 变化情况进行了详细的介绍。Rejane De Cesaro 量不断增加，目前人们逐渐摆脱对传统的电热水 Oliveski、Arno Krenzinger 以及Horacio A. Vielmo[2] 器、燃气热水器等高耗能热水来源方式的依赖，太 对圆柱形水箱进行了模拟和实验研究，采用一维和 阳能、热泵热水器等新产品逐渐走上了历史的舞 二维不同的模型进行分析说明。详细的介绍了水箱 台。新的热水来源形式与用水时间不一致，目前普 内各点的温度随时间的变化规律，不同的 Re 下的 遍的做法是采用蓄热水箱将热量存储。但随着水温 温度分布曲线，以及浮力的大小曲线等。Huimin 的上升，蓄热水箱内换热温差减少，热泵热水器的 Jiang 和 Yiqiang Jiang 等人[3]则对家用热泵热水器 冷凝效果变差，造成了压缩机的排气温度、排气压 进行了更详细的研究，采用的是沉浸式盘管，130L 力上升，严重的影响着机组的正常运行。为此有必 的水箱，分析得出不同的时间内，水箱内位置不同， 要对蓄热水箱进行合理的分析计算提高其性能。 其对应的温度也不同。北京建筑工程学院的王丹 Ale