R290在小管徑水平管內(nèi)凝結(jié)換熱的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著溫室效應(yīng)的加重，限制使用高GWP值的制冷劑已經(jīng)成為了一種趨勢，尋找環(huán)保的替代制冷劑，已經(jīng)成了人們所面臨的、必須迫切解決的問題。R290是R22理想的替代制冷劑之一，擁有出色的環(huán)保性能和熱物性質(zhì)，但存在可燃性的安全問題。為了降低R290可燃性風(fēng)險(xiǎn)，需要盡可能減少制冷系統(tǒng)中R290的充灌量，而冷凝器通常和壓縮機(jī)組合成房間空調(diào)器的室外機(jī)，較易發(fā)生燃爆性危險(xiǎn)，冷凝器傳熱管的小徑化可在滿足同等散熱要求的條件下減少R290的充灌量，為此，有必要

2、對R290在小管徑水平傳熱管內(nèi)的凝結(jié)換熱進(jìn)行研究。論文主要工作如下：
　　設(shè)計(jì)并搭建了流動凝結(jié)換熱實(shí)驗(yàn)臺，對R290在小管徑水平管內(nèi)的凝結(jié)換熱特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)選取的管型為光滑管和微肋管，管內(nèi)徑分別為6mm和4mm。實(shí)驗(yàn)工況設(shè)定飽和溫度為40℃、50℃和55℃，質(zhì)量流速為100～300 kg/(m2·s)，干度范圍為0～1，熱流密度為3~10kW/m2。
　　通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，分析了干度、質(zhì)量流速、飽和溫度、熱流密度

3、和管型管徑對R290管內(nèi)凝結(jié)換熱的影響。研究表明，一定工況下，R290的管內(nèi)凝結(jié)換熱系數(shù)隨著質(zhì)量流速和干度增大而增大。相同工況下，熱流密度增加，凝結(jié)換熱系數(shù)隨之增加；飽和溫度增加，凝結(jié)換熱系數(shù)隨之減小；管徑越小，凝結(jié)換熱系數(shù)越大。微肋管內(nèi)的整體凝結(jié)換熱系數(shù)大于光滑管，但在高干度工況下微肋管強(qiáng)化換熱性能會有所削弱；質(zhì)量流速和飽和溫度對R290在不同管型內(nèi)凝結(jié)換熱的影響不完全相同。并提出在R290的冷凝器設(shè)計(jì)中，存在最佳熱流密度使所設(shè)計(jì)的冷

4、凝器在常規(guī)工況下凝結(jié)換熱性能最佳而能耗增加較少。
　　通過將Chang、Cavallini、Thome、Yu、Kedzierski關(guān)聯(lián)式的預(yù)測數(shù)據(jù)與所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析了現(xiàn)有關(guān)聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)與不足。指出通過對凝結(jié)換熱過程的流型細(xì)化和換熱特性研究，能夠提高關(guān)聯(lián)式對R290小管徑傳熱管內(nèi)凝結(jié)換熱的預(yù)測精度?，F(xiàn)有關(guān)聯(lián)式中，Cavallini關(guān)聯(lián)式對小管徑光滑管和微肋管的預(yù)測精度均為最高，Thome關(guān)聯(lián)式對光滑管的預(yù)測精度較好，Chan