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微通道换热器根据其流路型式又称平行流换热器,先出现在电子领域。随着科技的进步和加工手段的更新,电子产品集成化程度越来越高,电子元件的散热就成为了很棘手的问题。于是人们将微技术也应用到了散热器方面。微通道技术可以提高过程机械装置的传热和传质效率,由于尺寸较小,面积体积比增大,表面作用增强,从而导致传递效果有明显的增强,比常规尺寸提高了 2~3 个数量级。
微通道换热器的良好性能使其应用领域迅速扩大,人们开始将微通道换热器应用在汽车领域。现阶段汽车空调的冷凝器以及蒸发器都在使用微通道换热器。它质量轻、换热系数高、耐腐蚀的特点正好满足了汽车空调对于高性能换热器的需求。
一般认为,对于传热和流动而言,当量直径在 200μm~3mm 的通道属于细通道(mini-channels),当量直径 10μm~200μm 的通道为微通道(micro-channels)。但对于相变传热,研究表明,当当量直径小于 3mm 时,随着管径的减小,重力、表面张力和界面剪切力的相对重要性将发生变化,导致管内凝结和沸腾换热机理不同于普通管道,气液两相流型及其转化规律也将显示出明显的尺度效应。因此,在涉及相变传热时,习惯上也将 3mm 以下的通道统称为微通道,或微细通道。
研究表明,当流道尺寸小于 3mm 时,气液两相流动与相变传热的规律将不同于常规较大尺寸,通道越小,这种尺寸效应将越明显。当管内径小到0.5~1mm 时,对流换热系数可增大 50%~100%。将这种强化传热技术用于空调换热器,适当改变换热器的结构、工艺及空气侧的强化传热措施,可有效地增强空调换热器的传热能力,提高其节能水平。与高效的常规换热器相比,空调器的微尺度换热器整体换热效率可望提高 20%~30%。
平行流冷凝器主要由集流管、多通道扁管和百叶窗翅片三部分组成。集流管将不同根数的扁管组合成一个流程,由不同流程组成冷凝器。集流管起分流和合流的作用,同时也是整个冷凝器的结构支架。制冷剂进入平行流冷凝器后,与传统的单进单出冷凝器的区别在于:平行流冷凝器中制冷剂由联接管道首先进入分流集流管,然后分流至各制冷剂扁管与空气进行传热,再到合流集流管合成一路,进入下一个流程的分流集流管。
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