通道形状对全热换热器性能的影响分析.pdf

中b=il。稚热物理学会 传热传质学 第十一届年会 编号：053326 通道形状对全热换热器性能的影响分析 苏铭，闵敬春 传热lj能源利用北京市重点实验室，清华大学航灭航窄学院，北京100084 educn FU话：(010Ema儿：sum03@111ailstsinghua 摘要：奉文对已有模型进行r修正，利用修正模型对不同情况下薄膜式全热换热器的性能进{丁+J’预测， 分析J’小l叫通道构型争热换热器的压降、效率和争热交换量的差异，并提出改进方案。 关键字：全热换热器、娃热散牢、焓效牢、争热交换量、胜降 引言 现代空调系统中，如何以较小能耗获得新风、更好地同收宝内排气能量已变得越来 越重要。排气能量中潜热的比例相当大，全热回收有更人的节能潜力，常用设备有能量 轮式全热换热器…和薄膜式全热换热器。后者由于没有运动部件，具有良鲥的运行性能， 以及低投入运行成本，越来越受到人们的青睐。J．L¨Niu、L 等建立了薄膜式全热换热器的基本模型，数值模拟分析了相关参数的影响，并对换热器 的钳能效果进行了跟踪研究“4。 目前，随着全热换热器的小型化和紧凑化，芯体通道构型对换热器性能的影响越发 显著。常用的换热器芯体多采用波纹板支撑二角形通道结构和条状支撑矩形小通道结 构。本文沿用Niu和zhang的基本物理模型“l，修正了一些参数及数学模型；通过分析 几种通道流动状况的差别I…，采用数值计算的方法，分析比较了不同通道构型的换热器 各项性能指标的莘异，并提出优化设计及改进方案。 物理数学模型 E抽au髓out 基本物理结构模型如 MembraDe 右图所示，进气和排气以叉 流方式在各自的流道内流 动，通过极薄的薄膜进行热 oui SuppH 湿交换¨J。 对于该义流传热传质 结构，进行数学描述 叫可忽略两殷湿空气在流 动方向上的热质扩散，只考 蚓I薄膜式全热换热器物理模型“ 虑流动方向的热质输运及垂直流道方向上的热质传递；流动基本处予充分发展段，可将 对流传热传质近似为一维质量、热量交换过程。 以进气流动方向为x方向，以排气流动方向为y方向，以通道高度为z方向，建立 直角坐标系。 流动通道中的热每、质量输运与热量、质昔传递平衡方群分别为 1830 (1) 肛，。。d军秘。(t‘)：o㈡d车秘，(c一巴，)：o 对r排气侧备传递平衡方程，将式(1)、(2)中的s替换成e，x替换成y即可。 其中，V为进口空气流速，丁为温度，e。为水蒸气浓度，^为对流换热系数，Ji} 为对流传质系数，r标s、P分别表示迸气侧平¨排气侧。 薄膜中的导热方程为 ¨，誓．，。簪以等“等=。 ㈤ 根据薄膜传质的溶解扩散原理吼换湿平衡方程为： m、-一√c m、．一舱。。沪姒e‘J=等(瓦鲁赢一百鲁赢’(3) 对流传热与传质具有相似性，存在简单关联关系：t：—jL (4、 pC。 其中，A为导热系数，尸为渗透系数，Ⅲ为传质速率，C为吸附曲线类型