对非标准工况下风机盘管制冷能力计算的引深探讨

说明：前一段时间看到网上同行贴出的类似文章，就写了一些感想。本文没有按照正式发表的格式写，只是随便记录下来，希望能引起大家对此问题的深入讨论。
某型号风机盘管的标准工况数据如下：风量810m3/h，水量12l/min，制冷量4500W,求非标准工况下24℃/17℃时的制冷能力。
1．忽略铜管的热阻，根据标准工况已知的进出水温度（7℃/12℃），求得盘管表面的平均温度（9.5℃）。
2．根据假定的接触温差（1.5℃）与盘管表面温度计算盘管表面饱和空气温度（tc=11℃），也即理想工况下空气处理的最终状态点。
3．根据标准制冷量（4500W，仅对本算例有效）及空气进口参数（t1=27℃/19.5℃）及标准循环风量（810m3/h，仅对本算例有效），求得风机盘管出口空气焓值（i2=39.11kJ/kg，仅对本算例有效）。
4．在ID图上连接空气状态点t1与tc，并与出口空气等焓值线相交得到出口空气状态点（t2=15.84℃，仅对本算例有效，接触系数为0.7）。
5．由空气状态点tc，t1，t2在ID图上做出该风机盘管标准工况的等价干工况（由tc做等湿线，t1，t2做等焓线，相交得到t1’，t2’）。
6．由tw1=7℃，tw2=12℃，t1’=34.3℃（仅对本算例有效），t2’=18℃（仅对本算例有效），得传热温差△tm=17.13℃（仅对本算例有效）。
7．根据标准制冷量（Q=4500W，仅对本算例有效）及等价干工况下的传热温差（△tm=17.13℃，仅对本算例有效），计算得到等价干工况下的传热系数KF=262.7W/m2℃（仅对本算例有效）。
8．在非标准工况下假定水侧温升△tw（取较小温升，3℃，仅对本算例有效），计算盘管表面平均温度，并由接触温差（1.5℃）得到tc新的空气状态点（10℃，仅对本算例有效）。
9．在ID图上，由非标准工况下新的空气进口参数i1做等焓线，过tc做等湿线，两线相交得非标准工况的等价干工况的空气进口参数t1’（29.56℃，仅对本算例有效）。
10．由水侧进口温度tw1=7℃、已知水量12l/min（仅对本算例有效）及假定温升3℃（仅对本算例有效）求得盘管制冷量2512W（第一次试算初值，仅对本算例有效）。
11．在非标准工况等价干工况下，由试算制冷量2512W（第一次试算初值）及空气进口参数t1’（29.56℃，仅对本算例有效），求得空气出口参数t2’ （20.34℃，仅对本算例有效）。
12．由非标准工况等价干工况下的状态点tw1、tw2、t1’、t2’计算得到新的传热温差△tm=16.45℃（仅对本算例有效）。
13．由标准工况等价干工况下计算得到的传热系数KF=262.7W/m2℃（仅对本算例有效）及非标准工况等价干工况下的试算传热温差△tm=16.45℃（仅对本算例有效）求得新的制冷量4321W（第一次试算终值，仅对本算例有效）。
14．重复8—13步骤，取较大温升3℃（仅对本算例有效），得到制冷量第二次试算值初值5024W（仅对本算例有效）和终值2175W（仅对本算例有效）。
15．以水侧出口温度tw2为横坐标，制冷量为纵坐标，分别连接两次试算的初值和终值，得交点处值即为所求非标准工况制冷量3480W（仅对本算例有效），此时横坐标值即为非标准工况下的水侧出口温度值tw2=11.2℃（仅对本算例有效）。
几点疑问：
1．工况改变时接触温差（1.5℃）不变的基本假设是否正确？更进一步，对于不同型号的风机盘管或大型表冷器这一数值是否变化及如何取值？
2．在风量水量不变时等价干工况下的传热系数可以维持不变，但是风机盘管的变工况应该包括更广泛的内容，比如变风量或变水量，这些工况下的特性对于系统运行调节更为重要。
3．本文所述的变工况条件下接触系数是否变化？如可以假定其不变，在步骤9开始就可以在ID图上用新的t1和tc连线，用不变的接触系数（0.7）计算得到新的空气出口参数i2，并由此构件风、水侧制冷量的试算关系，并得到最终结果。这样做错在什么地方？只是没有利用等价干工况的概念。
4．处理焓差是推动风机盘管传热的动力，就像计算温差是散热器的散热量的决定因素一样。在散热量换算时可以利用热工测试中回归得到的传热系数经验公式采用计算温差推算非标准工况下的散热量。但对于风机盘管来说，由于存在湿交换过程，则需要换算为等价干工况计算，因而要复杂的多。但是否存在利用类比计算温差的方法采用处理焓差直接换算的可能呢？
5．风盘也好，散热器也好，热流体学中明确指出不存在传热系数的概念，因为它不是一个独立的特征参数，受到风水侧的流量变化等太多因素的影响。而一说到变工况，这些条件就总是变化的。也许应该脱离开传热系数的束缚来寻找新的解困之道了。

李建兴，13512403462，Ljx918@126.com