熱泵熱水器蒸發器流場數值模擬

駱名文（廣東美的暖通設備有限公司，廣東順德，528311）

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熱泵熱水器蒸發器流場數值模擬

駱名文
（廣東美的暖通設備有限公司，廣東順德，528311）

本文針對某款整體式熱泵熱水器相關參數，建立相應的物理模型，簡化了其中的配管和壓縮機及電控盒對流場的影響作用。通過CFD數值模擬在相同參數設置情況下，比較有、無出風面罩蒸發器出風處風量的大小來分析面罩對蒸發器處換熱的影響。

熱泵熱水器；CFD；數值模擬

0　引言

隨著GB 29541-2013《熱泵熱水機（器）能效限定值及能效等級》及能效領跑者制度的實施，對熱泵熱水器能效的要求越來越高了。其中，蒸發器的換熱效率是一個重要方面，而蒸發器流場是其中的重要一環。

1　控制方程及邊界條件

本文討論的問題簡化為三維、不可壓縮、穩態、湍流的物理過程，控制方程如下：

連續性方程

能量方程

動量方程

2　模型求解

2.1原方案求解過程

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，機器上部為壓縮機、蒸發器、風機、電控盒、相關管路及外罩，機器下部為帶有冷凝器的儲水箱。根據實際手板樣機參數采用FLUENT軟件建立了相應的物理模型（圖1為蒸發器帶出風隔柵結構圖，圖2蒸發器無出風隔柵結構）。

圖1　蒸發器帶出風隔柵結構圖

圖2　蒸發器無出風隔柵結構

2.1.2分析討論

圖3、4分別給出了計算后的速度、壓力場的剖面圖。

如果風扇升壓都為45pa時，有出風面罩時，出風風量為：

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3　總結

有面罩比無面罩出風流量要小，在蒸發器處完全隔離只流下風扇處通風的情況下，有面罩較無面罩時，蒸發器處氣流流量衰減11.1%；如果想要提高風量來提升換熱效率，需要進一步的減小風阻。

［1］ 王福軍.計算流體力學分析—CFD軟原理與應用［M］ 1版.北

京：清華大學出版社，20O7.

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

［3］ 江帆，黃鵬.Fluent高級應用與實例分析［M］ 1版.北京：清華大學出版社，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　蒸發器帶出風隔柵結構的溫度場和速度場

圖4　蒸發器無出風隔柵結構的溫度場和速度場