Estudio experimental sobre el efecto de la estructura de las aletas en las características de escarcha del intercambiador de calor

Xie Fulin ,  

Guo Xianmin ,  

Guo Xinwei ,  

Xue Jie ,  

摘要

Este artículo presenta un estudio experimental sobre las características de crecimiento de la capa de escarcha en la superficie del intercambiador de calor con tubos aleteados de una bomba de calor de fuente de aire. Se midió la temperatura de la superficie de la escarcha mediante una cámara termográfica infrarroja, y se verificó con un dispositivo de medición directa con termopares. Se analizaron los efectos de tres tipos de aletas (planas, onduladas y ranuradas) y del paso de las aletas sobre el espesor de la escarcha, la cantidad de escarcha y la cantidad de transferencia de calor. Se usaron las condiciones de la interfaz capa de escarcha-aire húmedo como fuerzas impulsoras de la transferencia de calor y masa para analizar la ley de crecimiento de la escarcha. Los resultados experimentales muestran que la transferencia de calor y masa en la interfaz de las aletas onduladas y ranuradas es mayor que en las planas, lo que provoca que la velocidad de crecimiento de la escarcha en su superficie sea mayor que en las planas, y en la etapa tardía de escarchado la velocidad de crecimiento de la escarcha en las aletas ranuradas se acelera significativamente; entre las tres aletas, el ciclo de escarchado más corto se da en las ranuradas, mientras que el ciclo más largo es en las planas; el intercambiador de aletas onduladas tiene la mayor cantidad media de transferencia de calor, siendo un 0,61 % y 2,67 % mayor que los intercambiadores de aletas ranuradas y planas, respectivamente; el paso de las aletas tiene un efecto débil sobre la fuerza impulsora de transferencia de calor y masa en la interfaz, pero cuanto mayor es el paso, más rápido crece el espesor de la capa de escarcha y más largo es el ciclo de escarchado. La capa de escarcha en la superficie de los intercambiadores con paso grande es más suelta. Considerando la cantidad media de transferencia de calor y la resistencia del lado del aire durante el ciclo de escarcha-deshielo, el paso óptimo de las aletas del intercambiador ondulado bajo condiciones de escarchado es aproximadamente 2.2 m.

关键词

bomba de calor de fuente de aire;tipo de aleta;paso de aletas;temperatura superficial de la capa de escarcha

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