《表5 集热效率η正交试验的直观分析》

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《复合热源热泵集热/蒸发器的结构优化模拟》

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注：a1～a4为在影响因素取不同水平时两相区单位管长集热量的均值。

根据正交试验，从铜管内径、翅片间距和翅片高度这3个影响最大的结构参数优化螺旋翅片管的结构，其他结构参数与表1中取值保持一致。结合表5中各因素的集热效率最大值对应的各结构参数如下：铜管内径为9 mm，翅片间距为1.8 mm，翅片高度为10.5 mm，此时，空气侧总换热面积为13.22 m2。因为数据点较少，不能保证这种结构组合最优，且所选面积的合理性也需进一步验证，分别等差值取12.22，12.72，13.22，13.72和14.22 m2共5组换热面积，并计算不同面积下采用最佳结构时集热/蒸发器的集热性能。在空气侧总换热面积相同的情况下，确定了铜管内径和翅片间距，则翅片高度为唯一值。为了简化试验次数，根据正交试验直观分析得到的均值变化规律，选取各结构参数范围：8.5≤Di≤10.0 mm，1.7≤sf≤2.0 mm，9.0≤hf≤11.0 mm。以春季平均工况为例，太阳辐射强度I为556.3 W/m2，环境温度Ta为17.9℃，室外风速uw为3.5 m/s，在相同运行参数条件下，分别计算不同面积下各结构的集热性能，得出不同面积下的最佳结构和单位翅片面积集热量Q′a。单位翅片面积集热量定义为制冷剂从空气中吸收的总热量与空气侧换热面积的比：