Mikrokanalfordampere (MCE'er) er meget udbredte varmeoverførselsteknologier, der bruges i bilklimaanlæg. Deres lille volumen, høje effektivitet og nemme vedligeholdelse gør dem til populære valg; de er dog modtagelige for fejlfordeling af kølemiddel, som har alvorlige konsekvenser for den termiske ydeevne og skal løses effektivt ved at forbedre strømningsfordelingen i dets kanaler. Derfor undersøger dette papir eksperimentelt, hvordan header-strukturer påvirker strømningsfordelingen i mikrokanalfordampere.
Mikrokanalfordampere er afhængige af et strømningsregime i deres samlerør for at kontrollere, hvordan væsken bevæger sig indenfor. Strømningsregimet i disse mikrokanaler påvirkes af væsketemperaturen, som igen bestemmes af både geometri og overfladespændingskræfter, der virker på indløbskølemidlet. Fejlfordeling kan kun forhindres ved at minimere trykgradienter langs deres skærebord.
Der er blevet foreslået forskellige strategier for at reducere trykfaldet i en fordamper ved at optimere væske- og dampfordelingen i mikrokanaler. De fleste af disse strategier er afhængige af at ændre enten flowkarakteristika eller mikrokanalers geometri; selvom de er effektive, har deres anvendelser tendens til at være begrænset på grund af kompleksitet og kapitalomkostninger; de giver heller ikke omfattende løsninger på problemer relateret til dampfordeling i en fordampers mikrokanaler.
En af de mest lovende løsninger er at anvende en mikrokanalfordamper med lodret rørorientering og overdimensionerede manifolds, der giver optimal termisk ydeevne under forskellige driftsforhold. En intern kølemiddelfordeler sikrer ensartet kølemiddelinjektion på tværs af multiports mikrokanalrør, mens store manifolder muliggør fri kondensdræning; desuden forhindrer dens lodrette orientering vandophobning på indløbsmanifolden og fordamperens vægge.
Undersøgelser har vist, at mikrokanalfordampere kan drage stor fordel af at anvende forskellige strategier til at kontrollere flowfordelingen i deres mikrokanaler. En sådan strategi involverer at øge finnepladsen for at mindske trykfaldet i luftsiden af en varmeveksler; en anden bruger design af manifolder med ensartet kølemiddelfordeling; endelig modificerer tredje begge strategier ved at ændre varmeoverførselskoefficienterne på luftsiden og kølemiddelsiden for hver mikrokanal individuelt.
Udførte omfattende test, der sammenlignede mikrokanalfordamperens ydeevne med varmevekslerens runde rør, og opdagede, at deres trykfald på luftsiden var lavere, når kølekapaciteten blev udlignet. De videreudviklede en beregningsmodel til at forudsige denne faktor for mikrokanalvarmevekslere, idet de fandt ud af, at den korrelerede godt med eksperimentelle data og viste således, hvordan man kunne sænke trykfaldet på luftsiden med op til 27 % uden at påvirke ydeevnen eller pålideligheden.
SC-1100 388*346,7mm Bilklimaanlæg MCHE Kondensatorspole Mikrokanalvarmeveksler
SC-1100 388*346,7mm Bilklimaanlæg MCHE Kondensatorspole Mikrokanalvarmeveksler