换热器数学模型不仅可以直接用作产品的设计工具,从而缩短产品的开发周期,降低开发成本,还可以用于研究换热器内部的流动、传热机理,为产品设计提供指导.为此该文对汽车空调用管带式蒸发器进行了数学模型和实验研究.该文采用控制容积格式建立了管带式蒸发器的分布参数模型.针对管内制冷剂的不同流动相区,分别从公开文献中选用关联式来计算R134a的局部表面传热系数和摩擦系数.空气侧通过引入析湿系数来考虑湿工况下的热湿传递,从而将干湿工况的换热计算统一起来.该模型的计算采用的是沿流向顺序求解的方法,避免了全场迭代求解导致的模型难收敛的问题.为了验证模型,该文在美国TESCOR公司设计生产的两器(冷凝器和蒸发器)试验台上对桑塔纳2000汽车空调管带式蒸发器进行了变风量实验.不同关联式预测值与实验值的比较表明:用Chang<[10]>提出的j因子关联式来计算百叶窗翅片的表面传热系数具有很好的精度.根据实验数据提出的f因子计算关联式,在空气侧雷诺数为290~620的范围内,其压降预测误差不超过11.2％.与实验值对比,本文提出的模型换热量预测误差在9％以内.该文还利用模型进行了管带式蒸发器性能的研究.制冷剂侧的研究表明:管带式蒸发器管内参数分布极不均匀,采用传统的集中参数模型计算很不合理.空气侧通过研究百叶窗间距和角度对换热和压降的影响,改进了原有的翅片结构.相比原翅片,改进后的翅片空气侧表面传热系数提高在21％以上,但压降仅增大不到4.5％.