Otimização da transferência de calor e queda de pressão no sistema de condensador de microcanal de alumínio

O condensador de microcanal é um dispositivo de troca de calor amplamente utilizado nos sistemas de refrigeração e ar condicionado. Sua estrutura compacta e capacidade eficiente de troca de calor oferecem vantagens significativas para melhorar a eficiência do sistema. No entanto, a complexidade das estruturas de microcanais requer o equilíbrio de vários parâmetros durante o processo de projeto de otimização, especialmente a relação entre transferência de calor e queda de pressão.

Princípio de trabalho e características de transferência de calor do condensador de microcanais
O princípio de trabalho central do condensador de microcanais é baseado no mecanismo de troca de calor eficiente do fluido que passa por vários canais minúsculos. A alta área da parede interna e a estrutura de fluxo fino do microcanal ajudam a aumentar a área para a troca de calor, melhorando assim a eficiência térmica. Este artigo analisa o processo de transferência de calor do condensador de microcanal de alumínio com alumínio e discute os efeitos da forma, espaçamento e estrutura do tubo no coeficiente de transferência de calor.

Problema de queda de pressão e fatores de influência
A queda de pressão é um desafio fundamental no design do condensador de microcanais. As quedas de pressão mais altas resultam no aumento do consumo de energia e afetam o desempenho geral do sistema. Através da análise teórica e da simulação numérica, este artigo estuda a influência de diferentes parâmetros de projeto (como diâmetro do tubo, altura e espaçamento da barbatana, etc.) na queda de pressão e propõe um esquema de otimização para reduzir a queda de pressão.

Método de design de otimização
Para equilibrar a eficiência da transferência de calor e a queda de pressão, este artigo propõe um método de projeto de otimização baseado em mecânica de fluidos e modelos termodinâmicos. Este método ajusta os parâmetros-chave do condensador de microcanais através de um algoritmo de otimização multi-objetiva, com o objetivo de otimizar a eficiência da transferência de calor e o desempenho da queda de pressão. Os resultados experimentais mostram que o design apropriado da estrutura do tubo e a configuração da FIN podem melhorar significativamente a eficiência térmica do condensador, reduzindo efetivamente a queda de pressão.

Análise de experimento e resultado
Este artigo combina simulação numérica com dados experimentais para verificar o projeto otimizado do condensador de microcanal do tubo de tubo de alumínio. Os resultados experimentais mostram que o projeto otimizado melhora a eficiência térmica em cerca de 15% e reduz a queda de pressão em 20% em comparação com os condensadores tradicionais. Esses resultados indicam que o método de otimização proposto neste artigo tem um grande potencial em aplicações práticas.

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