傾斜管內(nèi)R245fa對(duì)流冷凝傳熱的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、傾斜管內(nèi)有機(jī)工質(zhì)冷凝換熱在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，掌握其傳熱規(guī)律可以優(yōu)化換熱設(shè)備，節(jié)約能源。當(dāng)前研究主要集中在小管徑的空調(diào)管等，而隨著ORC等低品位能源的興起，冷凝管徑逐漸增大，因此，本文依托北京市低品位能源與多相流動(dòng)傳熱重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，通過實(shí)驗(yàn)研究較大管徑傾斜管內(nèi)R245fa冷凝傳熱。
　　本文在內(nèi)徑14.81 mm，長1200mm的傾斜管內(nèi)進(jìn)行R245fa對(duì)流冷凝傳熱實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)工況為:R245fa質(zhì)量流速200～700 kg/m2s，

2、入口干度0.1～0.9，相應(yīng)的弗勞德數(shù)為0.174～2.153，實(shí)驗(yàn)段入口飽和溫度55.5℃，實(shí)驗(yàn)段傾角從垂直向下變化到垂直向上，分別為θ=0°、±4°、±8°、±15°、±30°、±45°、±60°、±90°。實(shí)驗(yàn)中流型主要為分層流、間歇流和環(huán)狀流。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:冷凝傳熱系數(shù)隨傾角增大有上升趨勢(shì)，且在弗勞德數(shù)遠(yuǎn)小于1時(shí)，上升趨勢(shì)明顯，隨著弗勞德數(shù)增大至1并繼續(xù)增大，上升趨勢(shì)逐漸消失。在水平角度及其附近微傾角范圍內(nèi)，無論增大

3、或者減小傾角，其傳熱系數(shù)相對(duì)于水平角傳熱系數(shù)均增大。在整個(gè)傾角范圍內(nèi)，傳熱系數(shù)隨角度成非線性波動(dòng)趨勢(shì)。
　　通過可視化分析傳熱規(guī)律得出結(jié)論:角度增加時(shí)，汽液界面形成強(qiáng)烈的界面波，強(qiáng)化傳熱。角度下降時(shí)，液位降低，熱阻減小，強(qiáng)化傳熱。在不同傾角下，界面波、液位高度、流型、重力、慣性力等多因素共同作用，相互競(jìng)爭，引起了傳熱系數(shù)的波動(dòng)趨勢(shì)。同時(shí)，針對(duì)傳熱系數(shù)隨角度的增大及波動(dòng)趨勢(shì)，擬合出關(guān)于角度的冷凝傳熱關(guān)聯(lián)式，其平均誤差及均方根誤差分別