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凹凸板式換熱器其主要換熱部件為凹凸板片。凹凸板片有許多不同名稱如：凹坑板、凸胞板、蜂窩板、鼓泡板和雨滴板等，具體形狀如圖1 所示，本文統(tǒng)稱其為凹凸板片。其中市場上常見的凹凸板片類型是蜂窩板，加工工藝是由兩張薄板通過焊縫或焊點(diǎn)組成不同流道，用液壓或氣壓方式吹脹成不同形狀。凹凸結(jié)構(gòu)的研究源于上世紀(jì)80 年代前蘇聯(lián)時(shí)期，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)學(xué)者稱凹坑能夠強(qiáng)化傳熱的現(xiàn)象為“旋風(fēng)冷卻”，直到在90年代中期其他國家學(xué)者才開始研究有關(guān)凹凸結(jié)構(gòu)對于換熱和阻力的影響。采用相同材料，在相同換熱面積下，板式換熱器價(jià)格比管殼式約低40%~60%。

Kumar 等對凹凸板片通道內(nèi)流體的傳熱和流動特性進(jìn)行了數(shù)值研究，發(fā)現(xiàn)板片焊點(diǎn)直徑對于通道內(nèi)的傳熱影響可以忽略不計(jì)，但隨著焊點(diǎn)直徑的增大，通道的綜合換熱性能降低，而且對壓力損失有著直接的影響。Shirzad 等人利用CFD 對凹凸板片進(jìn)行模擬研究，通過研究不同焊點(diǎn)通道高度、縱向間距和橫向間距對換熱性能的影響，發(fā)現(xiàn)在Re＝1 000～8 000 的范圍內(nèi)，低雷諾數(shù)下，增加板片通道的高度可以提高換熱器的熱性能；兩者在化學(xué)成分上存在一定差異，前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。增加焊點(diǎn)的橫向和縱向間距，會降低傳熱性能和摩擦系數(shù)，但是減小摩擦系數(shù)的利大于減小換熱的弊，因此在一定的范圍內(nèi)，橫、縱向間距的增大對換熱器性能的提高有一定的作用。

水凍結(jié)過程

壁溫恰好是0℃時(shí)，不會結(jié)冰，必須有一定的過冷度。

主流水溫接近0℃時(shí)，冰層會逐漸加厚后把整個(gè)流道阻塞。

在一個(gè)直接膨脹蒸發(fā)器里，制冷劑的進(jìn)口溫度通常要比蒸發(fā)溫度高出1.5-2.5℃。流動形式一般是逆流，即溫度的水將遇到溫度的液態(tài)制冷劑。

在一般的穩(wěn)定運(yùn)行工況下，當(dāng)壁溫還沒有降到0℃以下時(shí)蒸發(fā)溫度可能已經(jīng)遠(yuǎn)低于0℃了。但這種情況會在哪里發(fā)生？

—很難確定。取決于溫度分布，水和制冷劑的壓力降等因素。

—先在一個(gè)流道內(nèi)結(jié)冰，流道阻力增加而使水流量減小，水溫和壁溫被冷卻到更低的程度，結(jié)更多的冰，直至板片。