駱名文（廣東美的暖通設(shè)備有限公司，廣東順德，528311）

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熱泵熱水器蒸發(fā)器流場(chǎng)數(shù)值模擬

駱名文
（廣東美的暖通設(shè)備有限公司，廣東順德，528311）

本文針對(duì)某款整體式熱泵熱水器相關(guān)參數(shù)，建立相應(yīng)的物理模型，簡(jiǎn)化了其中的配管和壓縮機(jī)及電控盒對(duì)流場(chǎng)的影響作用。通過(guò)CFD數(shù)值模擬在相同參數(shù)設(shè)置情況下，比較有、無(wú)出風(fēng)面罩蒸發(fā)器出風(fēng)處風(fēng)量的大小來(lái)分析面罩對(duì)蒸發(fā)器處換熱的影響。

熱泵熱水器；CFD；數(shù)值模擬

0　引言

隨著GB 29541-2013《熱泵熱水機(jī)（器）能效限定值及能效等級(jí)》及能效領(lǐng)跑者制度的實(shí)施，對(duì)熱泵熱水器能效的要求越來(lái)越高了。其中，蒸發(fā)器的換熱效率是一個(gè)重要方面，而蒸發(fā)器流場(chǎng)是其中的重要一環(huán)。

1　控制方程及邊界條件

本文討論的問(wèn)題簡(jiǎn)化為三維、不可壓縮、穩(wěn)態(tài)、湍流的物理過(guò)程，控制方程如下：

連續(xù)性方程

能量方程

動(dòng)量方程

2　模型求解

2.1原方案求解過(guò)程

2.1.1物理模型

本款熱泵熱水器是一款整體式熱泵熱水器，機(jī)器上部為壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、電控盒、相關(guān)管路及外罩，機(jī)器下部為帶有冷凝器的儲(chǔ)水箱。根據(jù)實(shí)際手板樣機(jī)參數(shù)采用FLUENT軟件建立了相應(yīng)的物理模型（圖1為蒸發(fā)器帶出風(fēng)隔柵結(jié)構(gòu)圖，圖2蒸發(fā)器無(wú)出風(fēng)隔柵結(jié)構(gòu)）。

圖1　蒸發(fā)器帶出風(fēng)隔柵結(jié)構(gòu)圖

圖2　蒸發(fā)器無(wú)出風(fēng)隔柵結(jié)構(gòu)

2.1.2分析討論

圖3、4分別給出了計(jì)算后的速度、壓力場(chǎng)的剖面圖。

如果風(fēng)扇升壓都為45pa時(shí)，有出風(fēng)面罩時(shí)，出風(fēng)風(fēng)量為：

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3　總結(jié)

有面罩比無(wú)面罩出風(fēng)流量要小，在蒸發(fā)器處完全隔離只流下風(fēng)扇處通風(fēng)的情況下，有面罩較無(wú)面罩時(shí)，蒸發(fā)器處氣流流量衰減11.1%；如果想要提高風(fēng)量來(lái)提升換熱效率，需要進(jìn)一步的減小風(fēng)阻。

［1］ 王福軍.計(jì)算流體力學(xué)分析—CFD軟原理與應(yīng)用［M］ 1版.北

京：清華大學(xué)出版社，20O7.

［2］ 楊世銘，陶文銓.傳熱學(xué)［M］ 3版.北京：高等教育出版社，20O6.

［3］ 江帆，黃鵬.Fluent高級(jí)應(yīng)用與實(shí)例分析［M］ 1版.北京：清華大學(xué)出版社，20O8.

Numerical simulation of the flow field of heat pump water heater

Luo Mingwen
（Guangdong Co.， Ltd.，Shunde，Guangdong，528311）

This paper according to the parameters of a integral heat pump water heater，the establishment of the corresponding physical model，simplified the influence of the piping and compressors and electronic control box on the flow field. By means of CFD numerical simulation in the same parameter setting，the influence of the face mask on the heat transfer of the evaporator was analyzed by comparing the air volume of the evaporator with the wind shield.

heat pump water heater；CFD；numerical simulation

圖3　蒸發(fā)器帶出風(fēng)隔柵結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)

圖4　蒸發(fā)器無(wú)出風(fēng)隔柵結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)