氟乙烷(R161)及其潤滑油混合物水平內(nèi)螺紋管內(nèi)流動沸騰換熱特性研究.pdf

1、近幾十年內(nèi)，在世界對臭氧層破壞及溫室效應(yīng)的日益關(guān)注下，制冷與空調(diào)行業(yè)中制冷劑的替代研究成為一個熱點(diǎn)問題。新型制冷劑R161是環(huán)保綠色制冷劑(ODP為0，GWP為12)，具有優(yōu)良的循環(huán)性能和傳熱性能，是R22、R407C等有高GWP值制冷劑的潛在替代品。目前，在制冷系統(tǒng)的換熱設(shè)備中使用小管徑強(qiáng)化管是增強(qiáng)換熱器換熱性能的有效手段之一，此外，潤滑油的混入增加了制冷劑沸騰換熱的復(fù)雜性。制冷劑/潤滑油混合物在強(qiáng)化管內(nèi)的沸騰換熱特性研究，對于緊湊式

2、蒸發(fā)器的設(shè)計開發(fā)，推動新型制冷劑的替代進(jìn)程，具有重要價值。
　　本文從R161與R161/潤滑油混合物在內(nèi)螺紋強(qiáng)化管內(nèi)沸騰換熱的基礎(chǔ)性問題著手，通過實(shí)驗獲得了沸騰換熱系數(shù)和壓降數(shù)據(jù)，從理論上分析了不同工況對換熱與壓降的影響，開發(fā)了適用于R161/潤滑油混合物在內(nèi)螺紋強(qiáng)化管內(nèi)沸騰的預(yù)測關(guān)聯(lián)式，為預(yù)測潤滑油對制冷劑R161在蒸發(fā)器中沸騰換熱性能的影響提供了理論與實(shí)驗基礎(chǔ)。本文內(nèi)容主要包括了以下幾方面:
　　(1)在原有實(shí)驗裝置的

3、基礎(chǔ)上，設(shè)計改造了適用于研究制冷劑/潤滑油混合物在管內(nèi)沸騰換熱性能的實(shí)驗裝置。
　　(2)對R161在7mm內(nèi)螺紋強(qiáng)化管內(nèi)的沸騰換熱和壓降特性進(jìn)行了實(shí)驗研究。實(shí)驗獲得了飽和溫度-5℃～8℃，熱流密度11.76～52.94kW/m2，質(zhì)量流速100～250kg/(m2s)范圍內(nèi)的換熱系數(shù)與摩擦阻力。實(shí)驗結(jié)果表明:1）R161當(dāng)?shù)負(fù)Q熱系數(shù)隨干度的增大而增大，并在干度為0.7～0.8時達(dá)到最大值;2) R161換熱系數(shù)隨質(zhì)量流速、熱流密

4、度的增大而增大;3）R161在螺紋強(qiáng)化管內(nèi)摩擦壓降隨質(zhì)量流速的增加顯著上升;4）R161在螺紋強(qiáng)化管內(nèi)摩擦壓降隨熱流密度的增大而增大;5）R161在螺紋強(qiáng)化管內(nèi)摩擦壓降隨著飽和溫度的降低而增大。
　　(3)對R161/潤滑油混合物在7mm內(nèi)螺紋強(qiáng)化管內(nèi)的沸騰換熱和壓降特性進(jìn)行了實(shí)驗研究。實(shí)驗獲得了飽和溫度-5℃～8℃，熱流密度11.76～52.94kW/m2，質(zhì)量流速100～250kg/(m2s)，潤滑油濃度1.5％～5.0％范圍