以水為工質(zhì)，試驗(yàn)研究了3個(gè)結(jié)構(gòu)相同但開孔面積不同的分流板的流量分配性能。結(jié)果表明:當(dāng)雷諾數(shù)小于2500時(shí)，開孔面積對分流板的流量分配均勻性有明顯影響，流量分配均勻性最好的是分流板B(開孔面積為150.7mm2)，最差的是分流板C(339mm2)。隨著雷諾數(shù)的增加，分流板A(45.6mm2)和C的均勻性會(huì)提高，而B的均勻性幾乎不變化。當(dāng)雷諾數(shù)大于2500時(shí)，開孔面積和雷諾數(shù)的變化對分流效果的影響很小，3個(gè)分流板的流量分配均勻性很接近。分流板B的流量分配穩(wěn)定性最好，安裝分流板后試驗(yàn)件的流量分配均勻度比無分流板時(shí)提高1倍以上。

1、前言

　　微通道換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、且換熱能力強(qiáng)，因此較適合雷達(dá)電子設(shè)備高散熱量的需求，在該領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。流量分配不均是設(shè)計(jì)微通道換熱器的難點(diǎn)之一，導(dǎo)致微通道換熱器內(nèi)的流體流量分配不均勻的因素很多，國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了較為深入的研究，包括對集流管和支管的結(jié)構(gòu)尺寸、支管的插入深度、兩相流的入流方向、含氣率及流速等因素的研究，得到了一些重要的結(jié)論，對微通道換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作具有參考價(jià)值。但真空技術(shù)網(wǎng)(www.lalazzu.cn)認(rèn)為上述研究工作與工程實(shí)際相比，研究模型相對簡單和過于理想化，研究問題較單一，不能全面地反應(yīng)實(shí)質(zhì)規(guī)律。

　　近年來，將微通道換熱器作為蒸發(fā)器應(yīng)用于汽車空調(diào)系統(tǒng)中的研究工作已經(jīng)取得了一些進(jìn)展�，F(xiàn)有的報(bào)道中，常見的微通道蒸發(fā)器是24通道2流程的結(jié)構(gòu)形式。在微通道平行流蒸發(fā)器中，制冷劑從集流管流入扁管時(shí)，要同時(shí)對應(yīng)多根扁管入口，會(huì)產(chǎn)生流量分配不均的現(xiàn)象，導(dǎo)致溫度場分布不均勻，蒸發(fā)器的整體換熱性能下降。只有讓制冷劑的流量分配盡可能均勻，才能充分發(fā)揮微通道蒸發(fā)器的優(yōu)勢。Shi提出了在微通道蒸發(fā)器內(nèi)安裝分流板的方法來改善微通道蒸發(fā)器內(nèi)的流量分配均勻性，認(rèn)為結(jié)構(gòu)合理的分流板能提高蒸發(fā)器的制冷能力。文獻(xiàn)在文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上，針對24通道的平行流蒸發(fā)器設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)型的12孔的分流板結(jié)構(gòu)，并試驗(yàn)證明了此分流板結(jié)構(gòu)能使蒸發(fā)器的制冷能力提高。文獻(xiàn)中入口處的分流板一共采用了3個(gè)不同的開孔面積值:350、301和100mm2。文獻(xiàn)中入口分流板的開孔面積為45.6mm2�？梢姵Ｒ姷姆至靼彘_孔面積一般在45～350mm2之間選擇，開孔面積太小，會(huì)增加流動(dòng)阻力，開孔面積過大，分流板的分流作用就不太明顯。分流板對微通道平行流蒸發(fā)器具有重要意義，但針對分流板流量分配性能的研究還很欠缺。文獻(xiàn)對不同結(jié)構(gòu)的分流板進(jìn)行了流量分配試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)表明:12孔分流板的流量分配均勻性最好，確定了分流板的機(jī)構(gòu)。分流板的結(jié)構(gòu)確定之后，開孔面積對分流板的流量分配性能也會(huì)產(chǎn)生影響。本文在文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上，以水為工質(zhì)，改變開孔面積，對12孔分流板的流量分配特性進(jìn)行對比試驗(yàn)，研究分流板的流量分配規(guī)律及開孔面積對流量分配均勻性的影響，為解決流量分配不均的問題提供參考。

2、試驗(yàn)內(nèi)容及裝置

　　2.1、平行流蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)

　　微通道平行流蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，蒸發(fā)器的主要部件有集流管、扁管、百葉窗翅片、分流板1和分流板2。平行流蒸發(fā)器有2個(gè)流程，每個(gè)流程有24排扁管。流程如圖1(b)所示，制冷劑首先從入口處流入右上側(cè)集流管內(nèi)，經(jīng)過分流板1分流后，流入對應(yīng)的24排扁管，而后在圖中左上側(cè)的集流管內(nèi)匯合，完成第一個(gè)流程;左側(cè)兩集流管的頂端用蓋帽連接，使得制冷劑從上側(cè)集流管的頂部首先流進(jìn)分流板2所在的左下側(cè)，然后經(jīng)分流板2分流后流入相應(yīng)的24排扁管，再進(jìn)入右下側(cè)集流管匯合，最后從蒸發(fā)器出口處流出，完成第2個(gè)流程。

圖1 平行流蒸發(fā)器原理

4、結(jié)論

　　(1)無分流板時(shí)，流量分配的穩(wěn)定性較差，均勻性會(huì)隨著試驗(yàn)件入口雷諾數(shù)的增加而變好，當(dāng)Re<2500時(shí)，均勻性比分流板C要好;當(dāng)Re>2500時(shí)，無分流板時(shí)流量分配的均勻性最差;

　　(2)3個(gè)分流板中，分流板B(孔徑為4mm)流量分配的穩(wěn)定性最好，幾乎不受雷諾數(shù)變化的影響。在雷諾數(shù)較低時(shí)，分流板A和C(開孔面積分別為2.2mm和6mm)的流量分配性能容易受到雷諾數(shù)變化的影響，而分流板C的孔徑較大，受雷諾數(shù)影響的范圍更廣;當(dāng)入口雷諾數(shù)增加到一定值時(shí)，分流板A和C的流量分配性能也不再受雷諾數(shù)的影響，3個(gè)分流板的不均勻度S相差很小，流量分配的均勻度幾乎相同;

　　(3)無分流板時(shí)的不均勻度S始終在0.22以上，而安裝12孔分流板后，不均勻度S下降到0.1，流量分配的均勻性提高了一倍以上，可見12孔分流板能明顯改善蒸發(fā)器的流量分配均勻性，分流板的開孔面積選150.7mm2為宜。