R410A-潤(rùn)滑油混合物在5mm水平強(qiáng)化管內(nèi)流動(dòng)冷凝換熱和壓降特性研究.pdf

1、環(huán)保制冷劑R410A為近共沸混合物，溫度滑移微小，具有優(yōu)良的傳熱特性和流動(dòng)特性，是R22的理想替代物。采用小管徑換熱管是降低R410A空調(diào)蒸發(fā)器成本和改善能效的重要手段之一。目前外徑為5.0mm的小管徑換熱管正在被廣泛地應(yīng)用于R410A空調(diào)冷凝器，且有采用更小管徑換熱管的趨勢(shì)。潤(rùn)滑油的混入增加了R410A在這類換熱管內(nèi)流動(dòng)冷凝換熱的復(fù)雜性。如何計(jì)算R410A-潤(rùn)滑油混合物在小管徑換熱管內(nèi)的流動(dòng)冷凝換熱系數(shù)和壓力損失，定量評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油的混入

2、對(duì)冷凝器換熱管內(nèi)換熱與壓降性能的影響，對(duì)于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)緊湊式冷凝器，促進(jìn)小管徑換熱管的工程應(yīng)用，推動(dòng)環(huán)保制冷劑R410A替代R22的進(jìn)程，具有重要價(jià)值。本文對(duì)R410A-潤(rùn)滑油混合物在5mm水平強(qiáng)化管內(nèi)流動(dòng)冷凝換熱和壓降特性進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴在上海交通大學(xué)已有R410A-潤(rùn)滑油混合物管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱和壓降特性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，搭建了R410A-潤(rùn)滑油混合物管內(nèi)流動(dòng)冷凝換熱和壓降特性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 ⑵對(duì)R4

3、10A-潤(rùn)滑油混合物在5mm水平強(qiáng)化管內(nèi)的流動(dòng)冷凝換熱特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，在所測(cè)試工況內(nèi)，R410A-潤(rùn)滑油混合物的換熱系數(shù)隨質(zhì)流密度的增大而增大；在不同的質(zhì)流密度工況下，純制冷劑R410A的換熱系數(shù)隨干度的減小而減小，而R410A-潤(rùn)滑油混合物的換熱系數(shù)隨干度的增大先增大，在干度為0.7左右時(shí)達(dá)到最大值；干度大于0.7時(shí)，換熱系數(shù)隨干度的增大而下降。在油濃度為1％的大部分工況下，換熱系數(shù)與無(wú)油工況下相差不大，可以認(rèn)為油的

4、影響忽略不計(jì)。而在油濃度3％和5％工況下，油的存在惡化了換熱，換熱系數(shù)下降了9.3％～36.5％?；诨旌衔镄蚤_(kāi)發(fā)了適合R410A-潤(rùn)滑油混合物在5mm水平強(qiáng)化管內(nèi)流動(dòng)冷凝的換熱關(guān)聯(lián)式，新關(guān)聯(lián)式的預(yù)測(cè)值與92％的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差在±20％以內(nèi)，平均誤差為6.7％，最大誤差為34.5％，所擬合的新?lián)Q熱關(guān)聯(lián)式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較好的一致性。 ⑶對(duì)R410A-潤(rùn)滑油混合物在5mm水平強(qiáng)化管內(nèi)流動(dòng)冷凝的壓降特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明，對(duì)于

5、純制冷劑R410A和R410A-潤(rùn)滑油混合物，5mm強(qiáng)化管內(nèi)的摩擦壓降隨著質(zhì)流密度和干度的增大而增大；對(duì)于R410A-潤(rùn)滑油混合物，油的存在對(duì)混合物的摩擦壓降的影響與干度有很大關(guān)系，中低干度時(shí)會(huì)減小壓降，而高干度時(shí)會(huì)增加壓降。在中低干度工況下，當(dāng)平均油濃度從0％增長(zhǎng)到5％時(shí)，R410A-潤(rùn)滑油混合物的摩擦壓降最大可減小29％；在高干度工況下，當(dāng)平均油濃度從0％增長(zhǎng)到5％時(shí)，R410A-潤(rùn)滑油混合物的摩擦壓降最大可增加8％?；诨旌衔镄裕?/p>