열 파이프 및 열 펌프의 직접 열전달식 증발-응축기 설계 및 성능 시험

Lin Weijie ,  

Cen Jiwen ,  

Abdullah Hassan ,  

Jiang Fangming ,  

摘要

하이퍼 롱 그라비티 히트 파이프와 히트 펌프를 결합하여 중·깊은 지열 개발을 위해 난방에 사용되는 것으로 비용이 낮고 효율이 높으며 지하수 환경을 파괴하지 않는 장점을 가지고 있으며, 열 펌프 시스템의 증발기와 그라비티 히트 파이프 응축 단은 직접 열 전달을 통해 열 전달 단계를 줄일 수 있으며 시스템의 난방 효율을 향상시킬 수 있습니다. 이에따라 U형 구조 증발-응축기를 개발하고 열 펌프 및 열 파이프를 결합한 실험 플랫폼을 구축하여 증발-응축기의 열 전달 성능을 연구하였으며, 열 펌프 측 매질이 통로를 통과 할 때 열 전달 계수가 2037.9 W/(m2·℃)에 이를 것으로 밝혀졌습니다. 평형 유동 모델을 기반으로 한 증발-응축기열 전달 연산 모델을 구축하기 위해 단상 유체 질량, 에너지 및 운동량 보존 방정식을 파이프 외부 응축 및 파이프 내 끓는 열 전달 경험식과 결합하였으며, 파이썬을 이용하여 프로그램 작성하여 시뮬레이션 결과와 실험 데이터를 비교한 결과, 증발-응축기열 전달량 평균 계산 오차는 18.91%로 계산 모델의 정확성을 확인하였으며 효율적인 증발-응축기를 설계하기 위한 이론적 계산 방법을 제공합니다.

关键词

열 파이프-열 펌프 직접 열전달; 증발-응축기; 양면 이상 전 열 전달; 열전달 성능

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