Para estudiar cuantitativamente el rendimiento de transferencia de calor y flujo del intercambiador de calor de red capilar utilizado en bombas de calor con fuente de agua de mar, este artículo construyó un sistema experimental para el rendimiento térmico y de flujo del intercambiador, realizó pruebas bajo diversas condiciones experimentales, y analizó cuantitativamente el efecto de la velocidad del flujo dentro de las capilares, el medio dentro del tubo, el material del tubo, así como las temperaturas internas y externas y los cambios estacionales en el rendimiento del intercambiador de calor de red capilar; analizó la precisión de las relaciones empíricas tradicionales para la evaluación cuantitativa del rendimiento térmico del intercambiador y corrigió las relaciones empíricas internas del tubo. Los resultados mostraron que el coeficiente medio de transferencia de calor y la eficiencia del intercambiador de red capilar fueron aproximadamente 91.3 W/(m²·°C) y 87% respectivamente; cuando la velocidad del flujo dentro de las capilares fue de 0.11 m/s, la caída de presión máxima fue solo de 8.2 kPa. El coeficiente de transferencia de calor calculado con las relaciones empíricas tradicionales era mayor que el valor experimental, especialmente a altas velocidades de flujo; la relación empírica corregida redujo el error máximo de simulación del 17.5% al 3%. Basado en los datos experimentales, se realizó un análisis de correlación entre los parámetros operativos y los indicadores de rendimiento del intercambiador de calor de red capilar, y se determinaron las condiciones óptimas de operación para invierno y verano según las necesidades estacionales. Este estudio puede guiar el diseño y la operación de intercambiadores de calor de red capilar en sistemas de bombas de calor con fuente de agua de mar.
关键词
intercambiador frontal;coeficiente de transferencia de calor;eficiencia térmica;caída de presión;bomba de calor con fuente de agua de mar