水-空气翅片管散热器变工况、变结构特性模型分析
翅片管散热器变工况、变结构特性，是指其性能不仅受到工况参数的影响，而且也随结构参数的改变而变化的特性。因此，为深入研究此散热器特性，建立了相关的分析模型。当任一工况或结构参数在其最大可变范围内变化时，该模型可分析预测翅片管散热器相应的性能变化规律。利用实验数据对模型计算结果进行了对比验证:干工况下，模型计算所得的各性能参数值与实测值吻合良好，其平均相对误差均小于6%;湿工况下，计算值与实验值的平均相对误差也在20%内，且其变化趋势一致，从而证明了模型的正确性及有效性。分析模拟所得的变工况、变结构特性，不仅有利于优化产品的结构设计，可辅助散热器的选型，而且还为散热器运行调节方法的选取提供了依据。
制冷领域中，尤其在空气调节方面，水-空气翅片管散热器的应用非常广泛。传统的翅片管散热器设计即是在标准工况和额定负荷下，进行翅片管束的结构设计。随着节能环保的要求越来越高，这种传统设计法的缺点和局限性日益显著:1、运行在非标准工况时，散热器的实际性能与设计值不符，基于标准工况下的最优设计往往达不到预期效果;2、管束的结构改进及优化需要大量反复的试验，耗材费时，代价昂贵;3、作为表冷器，随着室内负荷变化，翅片管外空气侧参数变化较大，空气品质得不到保证[1-5]。因此，为了适应现代化工业生产，可以用数学建模的方法，建立一个功能全面，使用方便快捷的翅片管散热器的数字化研发平台。在这个平台上，首先进行高效精确的产品设计;然后模拟预测该产品在变工况下的性能，研究各结构参数如管径、翅片间距、管排数等[6-8]，对管束换热传质效率的影响，评估变负荷时散热器在不同调节方式下的运行状态;最后进一步应用分析结构，实现产品的最终优化。在建立了翅片管散热器数字化设计中的重要基础—变工况、变结构特性的分析模型之后，进一步分析了模型对散热器性能的模拟值，并将分析结果应用在产品的设计、选型、运行管理等方面中，从而体现了数字化设计的优势。
出于翅片管散热器数字化设计的需要，通过建模，全面详细地分析了翅片管散热器的变工况、变结构特性，总结了可用于结构设计、选型配置、运行管理等方面的一些规律。
1、基于节能省材的要求，管束散热器结构参数需进行不断的优化。尽管变结构模型分析的精度不高，但快速经济，且可正确模拟性能参数随结构变化的趋势，有利于分析各结构参数对性能的影响，从而实现管束的优化设计;
2、散热器标明的名义供冷量通常是在标准工况下测得的，而运行工况常常偏离了标准工况，那么实际供冷量与名义值不符，为其选型带来了不便。因此针对变工况性能的分析可以帮助确定相应的选型准则;
3、随着室内冷负荷变化，表冷器常用的运行调节方法有三种:水量调节、风量调节和旁通门调节。通过研究潜热量及显热量分别随水流量、循环风量、进水温度变化的规律，可以了解三种运行调节方法的作用机理，并根据不同的冷、湿负荷的需求，选择最佳的调节方法，从而保证室内空气温、湿度相对稳定。
以上分析是翅片管散热器数字化设计中的一部分，据此可实现产品的全局优化，使其在实际运行中达到最佳。