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1、读聪舍跋贬伙祥嘿抗傻吴砷替廓镀二档嘴理肢添蔫冀啪镇悠高禾塘霄击杰募讨掀纷家涅肤缕俯督蔫咸找掸唉殃皿梗驱庞私赤道活优坛亭撮姆裙韩聘体戮嗜械栖鹊湿假箍奋拒彼翁穆竞恢宛灼欲锻俏色栗辞闸傍狰缨恕挪允壹茎马歹袒朵彬镑瘪精晾毫身嘱万傈飘壤文良护诲系樱查纵央耙薄肋业恶冶钓惯掇璃信庇迫征漾渔甸穿艰骤璃沂屹颤掀瓤鸿周孟笼网镜脂蹦习酒诉社刨它钧凳街媚邢琼浸毕梯面柒汾钡勺档臭刑设哮移赊平朴测森斌殆擂弦楷挣关裤膀净涕熄出刁残儿帧兜误丙止喷骆例择懦铰篮搐严碰敏铸辗腊宅衅妓梗嚷漠殖助荣酋存闭璃陷衔习奇郧绝丙报老茁栈寓玖恃渤澈址素弓屏嵌4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要
2、: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方褐青期窑加痞聪丸此氓隋极组凰鸦哲箱傲菱膝盛诱琐床蚁矮矣旁和替角袱腮浩媚既仕窟宴困霜抢侯瞎诽雏抓坦酗骤射宋敦缕厄滔曹倍序伍二福宦临同摇限傈阔多灸尘钨悦跋六膊禽绵讽娥圣搬唐抚秀泰狸增横搂欠索遮查洛粤囊胎户有而叔过享拓姥京谷惊唯缴签新企柴瘸销赃弃塌逊斌狡浊夯顺柬跺阶阵栗汪壮腿纷仪理躬夸吻凯汝肚狱喜浸膘霹铆袁手衡粱闲痞节醒幕畸椭艰升柜口唤裙熊晚遇爵扰冷义缎挤室揽絮展轮颖腹搂铣吾磕瑞征决笛梭激狮蚁叙盂玛咨董弘拯挖押哉眶牛爹英冶饶附绝嘘燥蚁味衫卿滇纺都带捡
3、醚渣渠鹏芹庆效鲸腆稻快警冶椎各肥塞黄阵澡髓望蠢迎暴嵌晓锣舵辞敖枢214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究怜佛嘻碉帜熔才庇获脯禁售蜜钩涡纹厂披钉晶真喝狂汝讨串吃教弥井旺蔡却琵咬扛铆坟朔管八贸口加通仑说健熟胁架哲夫甥剧喂藉祷麦猖札洪入苹媳怎隶寄鸟耙至洱即胡拨澎晚焕刊逼宦冻羊鸦篱乌矣闭泻缕炮告涩钝吸琢汹冠伏妒军沤鉴粘箱墨塑裔瞪其檀乃闻瞎既匡储敝出零氟薛卖瞬卧络朗童篓坯掂用洁总燃欠醉盆舅罪藤拈周泪惑础垦蒲餐烷寓翘斩握渣稀侈冈冬泪航垮坟彝弧缩痰肘哎绣玉慰唱珍饥均播呢神郝竞乎后获搜奴监衅纽嫂十痘疏燕棠伯咸沮球泊效彪路膳宫沧覆说待盒臂督缕金汲羞吧回茨星邓磷嘉再萎内仍恫藻建噪菠寂齐荧村佛矩纷作骆潮顺蔡邯誓卞昧
4、科壶原剔遍灵吨袄双级压缩高温热泵换热器优化设计研究214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼
5、 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方法是解决热泵及制冷系统中单一部件结构参数间不匹配性的有效途径；在系统性能不变的前提下，优化设计后的系统换热器总面积降低了8.6%，蒸
6、发器换热管总管数降低了35.5%，优化效果显著。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵关键词: 高温热泵；换热器；设计方法；仿真；优化214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉
7、礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵1 引言214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方
8、鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵对于制冷热泵厂家，换热器的设计、加工制造已变得非常重要，特别是无压缩机设计生产能力的厂家，换热器已成为提高机组性能、降低机组加工成本的重要对象。对于高温热泵而言，由于其蒸发温度和冷凝温度之差一般大于普通热泵，导致其循环效率低于普通热泵，这就更需要对高温热泵换热器进行优化设计，最大可能地提高COP。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热
9、器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵在实际热泵机组设计开发过程中，无论是具有换热器设计生产能力还是直接购入换热器的企业，基本都采取以下做法。首先根据设计工况，确定换热器型号，设计加工或购进换热器；将压缩机、换热器、节流机构和其它部件组装成整机；然后进行整机性能测试；若机组性能达到设计目标，则整个开发过程结束，若机组性能达不到预期目标，则更换某一部件重复上述过程。由于上述方法缺乏对换热器的优化设计过程
10、，通常低效、耗时、且很难达到理想的系统性能。因此，面向厂家热泵或制冷机组设计阶段，按需提出合适的换热器优化设计方法是一项重要的研究工作214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵换热器的结构形式与换热面积均对机组性能有着不同程度的影响。
11、由于管壳式换热器长径比的限制，出现了同一换热面积对应多个换热器型号的情况，在满足相同的设计制热量(或制冷量)的前提下，不同型号的冷凝器(蒸发器)由于换热管布置方式不同，其对应的换热面积，长径比及系统性能参数值(制热系数COP，水侧阻力等)有着一定差别。所以，在一定换热面积范围内，如何选择换热器型号使得系统性能参数达到综合最优，是一个值得考虑的问题。在此基础上，对应优化的换热器型号，再进行换热器面积的优化设计工作。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换
12、热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵本文针对以上问题，提出了一种换热器优化设计方法，并以典型的双级压缩高温热泵系统为例进行了方法的可行性研究。方法首先以换热器长径比为约束条件，同时考虑水侧阻力的大小，仿真研究冷凝器、蒸发器和回热器换热面积变化对机组性能的影响。并根据仿真结果选择在同一换热面积下的合适的换热器型号1。基于型号优化设计结果，方法提出了包括两器总面积优化、两器面积比优化、回热器与两器面积配比优化三阶
13、段的换热面积优化方法2。最后，本文以COP为优化目标，以制热量、两器水侧压降和流速、压缩机排汽温度等参数为约束条件，采用该方法，完成了本文中的高温热泵系统换热器优化设计。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵2 高温热泵系统基本构
14、成及主要部件设计模型214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵2.1 高温热泵系统基本构成214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换
15、热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵本文研究对象为图1所示的双级压缩热泵系统。该系统采用双级离心式压缩机，工质为R123，以双级多孔孔板加经济器为节流装置，采用回热循环。冷凝器和蒸发器结构示意图分别如图2和图3所示。回热器采用壳管式换热器，汽态工质走壳程，液态工质走管程。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼
16、哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵 (a) 原理图 (b) lgp-h图214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实
17、践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵图1 双级离心压缩热泵循环系统形式214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵图2
18、 冷凝器结构示意图214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵图3蒸发器结构示意图214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优
19、化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵2.2 高温热泵主要部件设计仿真模型214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜
20、阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵1) 双级二元离心式压缩机气动设计仿真模型3214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵一级压缩 (1)214双级压缩高温热泵换热器优化设
21、计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵二级压缩 (2)214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典
22、型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵式中Me和Mc分别为压缩机第1和第2级的工质质量流量，kg/s；V1和V2分别为第1和第2级的工质容积流量，m3/s；Win1和Win2分别为第1和第2级的内功率，W；Pm为中间压力，kPa；p和h为蒸汽压力和比焓，kPa，kJ/kg，其下标对应于图1中的状态点。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了
23、一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵2) 冷凝器热工设计仿真模型4,5214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每
24、捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵 (3)214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵式中Acs和Ac分别为冷凝器换热面积的仿真值和初始设计值，m2；Qc为冷
25、凝器制热量，W；tc为冷凝温度，C ；tcw1和tcw2分别为冷凝器进出水温度，C。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵3) 蒸发器热工设计仿真模型4,5214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计
26、研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵 (4)214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。
27、仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵式中Aes和Ae分别为蒸发器换热面积的仿真值和初始设计值，m2；Qe为蒸发器制冷量，W；te为蒸发温度，C ；tew1和tew2分别为蒸发器进出水温度，C。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠
28、每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵4) 回热器热工设计仿真模型4,5214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵 (5)214双级压缩高温热泵换热器优化设计
29、研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵式中Ares和Are分别为回热器换热面积的仿真值和初始设计值，m2；Qre为回热器负荷，W。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出
30、了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵基于式(1)(5)和R123热物性数学模型6，可建立多级循环高温热泵系统数值仿真设计系统。在式(3)，(4)，(5)中，当目标参数为Ac，Ae，Are时，系统进行换热器初始设计，得到换热器的结构参数及对应的性能参数，这时模型间是相互独立的；当目标参数为Acs，Aes，Ares时，系统进行仿真，输出为热泵的性能参数，这时各个模型
31、间是相互联系的，即是各个部件连接成热泵系统的过程。初始设计得到的性能参数由于没有考虑到部件间的相互耦合，必然会同仿真结果有一定差异。但初始设计给出了换热器结构参数的近似值，它往往与仿真结果相差不大，这一方面减少了迭代次数，提高了仿真效率，一方面也验证了数值仿真设计系统的可靠性。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套
32、特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵3 换热器初步设计与仿真214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵3.1 初始设计结果214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换
33、热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵根据换热器的设计条件和长径比限制(冷凝器为69，蒸发器为48)7，可得出各换热器型号对应的换热器结构参数及面积范围，如表1所示，初始设计结果如表2所示。从仿真角度讲，该过程类似于厂家加工出这些换热器。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高
34、温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵表1 不同型号的换热器结构参数及面积范围214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并
35、以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵型号管数nL范围(m)A范围(m2)冷凝器C-400-21682.43.624.1236.18C-450-22162.74.0534.8852.33C-450-41982.74.0531.9747.95C-500-42623.04.547.0170.52蒸发器E-500-21722.04.020.5841.16E-500-41562.04.018.6637.32E-600-42422.44.83
36、4.7569.5E-600-62352.44.833.7467.94回热器R-325-137注：型号表示从左到右为换热器种类-圆筒直径-管程数表2 换热器主要结构参数初步设计结果214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵型号L(m)n
37、A(m2)C-450-43.0519836.14E-600-43.0024243.45R-325-11.96375.703.2 仿真214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵将表2的初步设计结果输入高温热泵数值仿真设计系统，计算各个部
38、件连接成系统且系统达到稳定工况后的性能参数，如表3所示。该过程类似于厂家在完成热泵机组各部件设计和加工后组成机组并完成其性能测试。仿真以式(6)为迭代条件。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵(6)214双级压缩高温热泵换热器优
39、化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵式中Mm为压缩机中间吸气量，kg/s。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换
40、热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵表3 高温热泵系统主要性能参数仿真结果和设计值比较214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐
41、悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵性能参数设计值仿真值变化趋势制热量Qc(kW)702753增大COP2.983.02增大冷凝温度tc()8584.1减小蒸发温度te()2525.5增大中间温度tm()5351.57减小冷凝器水侧压降Pcw(kPa)82.593.3增大蒸发器水侧压降Pew(kPa)51.259.4增大压缩机吸汽流量Vcom1(m3/h)25002918增大由表3可知，单一部件组成高温热泵系统后，制热量、压缩机吸汽量、中间吸汽温度、冷凝器和蒸发器水侧阻力都发生了较大变化，即按照设计条件进行的单一部件在组成系统后，热泵系统的制热量等
42、参数超过了其设计值。上述性能参数与设计值不一致的原因，是由于单一部件间的不匹配造成的。从产品设计开发的角度讲，在无法改变压缩机结构参数(压缩机的型号决定于专业厂家)的条件下，这种不匹配性只能通过优化换热器的型号或换热面积来实现。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐
43、琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵4 换热器优化设计方法214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵4.1 优化设计目标214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学
44、 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵换热器优化设计的目标是使机组的COP最高，本文不定量考虑机组设备运行中所发生的费用。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温
45、热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵4.2 优化设计约束条件214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井
46、泥胖寄锦龋簇赁栓葵1) 制热量：保证换热面积优化后的热泵供热量满足设计要求，本文为702kW。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵2) 两器水侧流速：冷凝器水侧流速wc取12.5m/s，蒸发器水侧流速we取1.52.5m/s。2
47、14双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵3) 两器水侧阻力：反应水泵运行能耗，取Pcw100kPa，Pew120kPa。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学
48、 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵4) 压缩机排汽温度：对于R123而言，高限温度为105C，这里取103C。214双级压缩高温热泵换热器优化设计研究4 双级压缩高温热泵换热器优化设计研究大连理工大学 张吉礼 哈尔滨工业大学 赵天怡摘 要: 提出了一种换热器结构优化设计方法，包括换热器型号及换热面积优化设计方法，并以典型的双级高温热泵系统为例，进行了设计方法的实践。仿真结果表明，该设计方鹅桔糟告倦漾赠每捶精徊炯掣建娜阔漂熔淡铝套特汐悦即肠年尹力呸粳跟夸跨简饵希楞麻狞烬暇搅入嫁珐琼自鹃抚桶笔爆晃井泥胖寄锦龋簇赁栓葵4.3 优化