Optimisation du transfert de chaleur et de la chute de pression dans le système de condenseur au microcanal à tube à ailettes en aluminium

Le condenseur à microcanal est un dispositif d'échange de chaleur largement utilisé dans les systèmes de réfrigération et de climatisation. Sa structure compacte et sa capacité d'échange de chaleur efficace lui donnent des avantages significatifs dans l'amélioration de l'efficacité du système. Cependant, la complexité des structures de microcanaux nécessite d'équilibrer plusieurs paramètres pendant le processus de conception d'optimisation, en particulier la relation entre le transfert de chaleur et la chute de pression.

Principe de travail et caractéristiques de transfert de chaleur du condenseur à microcanal
Le principe de travail central du condenseur à microcanal est basé sur le mécanisme d'échange de chaleur efficace du fluide passant à travers plusieurs minuscules canaux. La zone de paroi intérieure élevée et la structure d'écoulement fin du microcanal aident à augmenter la zone d'échange de chaleur, améliorant ainsi l'efficacité thermique. Cet article analyse le processus de transfert de chaleur du condenseur au microcanal à tube à ailettes en aluminium et discute des effets de la forme, de l'espacement et de la structure du tube sur le coefficient de transfert de chaleur.

Problème de chute de pression et facteurs d'influence
La chute de pression est un défi clé de la conception du condenseur au microcanal. Des baisses de pression plus élevées entraînent une augmentation de la consommation d'énergie et affectent les performances globales du système. Grâce à l'analyse théorique et à la simulation numérique, cet article étudie l'influence de différents paramètres de conception (tels que le diamètre du tuyau, la hauteur et l'espacement des ailerons, etc.) sur la chute de pression, et propose un schéma d'optimisation pour réduire la chute de pression.

Méthode de conception d'optimisation
Afin d'équilibrer l'efficacité du transfert de chaleur et la chute de pression, cet article propose une méthode de conception d'optimisation basée sur la mécanique des fluides et les modèles thermodynamiques. Cette méthode ajuste les paramètres clés du condenseur du microcanal à travers un algorithme d'optimisation multi-objectif, visant à optimiser à la fois l'efficacité de transfert de chaleur et les performances de la chute de pression. Les résultats expérimentaux montrent que la conception appropriée de la structure des tubes et la configuration des ailerons peuvent améliorer considérablement l'efficacité thermique du condenseur tout en réduisant efficacement la chute de pression.

Expérience et analyse des résultats
Cet article combine une simulation numérique avec des données expérimentales pour vérifier la conception optimisée du condenseur microcanal à tube à tube en aluminium. Les résultats expérimentaux montrent que la conception optimisée améliore l'efficacité thermique d'environ 15% et réduit la baisse de la pression de 20% par rapport aux condenseurs traditionnels. Ces résultats indiquent que la méthode d'optimisation proposée dans cet article a un grand potentiel dans les applications pratiques.

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