混合工质池核沸腾换热关联式研究

总结了有关纯质、二元混合物及三元混合物的池核沸腾换热关联式,并针对不同形式的关联式加以分析,指出其优势及不足。最后分析了影响池沸腾换热的一些因素,明确了关联式中某些参数的物理意义。     

水平强化管外池沸腾换热性能实验研究

以目前广泛使用的R22为工质,对Turbo-BⅡ管管内外换热性能进行了实验研究;管内以水为加热介质;在恒定热流密度与饱和压力不变条件下,改变进水水温和流速得到一系列实验数据,再通过威尔逊（Wilson）图解法同时得到管内外换热关联式;给出了不同管内流速时管外沸腾换热性能对比图;Turbo-BⅡ管管外沸腾换热性能比普通低翅管提高了1．6-2．5倍;在实验条件范围内,Turbo—BⅡ管内热阻是控制热阻。     

混合工质物性计算及在微通道中换热特性研究

微尺度高效换热器具有结构紧凑、热阻小、换热系数大等特点。以A/B混合制冷剂为工质,对其密度、饱和蒸气压、表面张力和黏度进行了计算并拟合出标准差在1%内的相应的物性温度曲线,并对其在-45、20、60℃入口温度下在1.1/1.2 mm尺寸的矩形微通道内的换热特性进行了实验研究,在给定400 W外热流下,不同入口温度有效换热热流密度都在50 000 W/m~2左右,入口温度越高,平均换热系数越大。     

CO_2水平管外池沸腾换热的实验研究

对自然工质CO2在不同沸腾压力下的光管、机械加工表面强化管(Turbo-EHP)水平单管管外电加热池沸腾进行了实验研究。从核态沸腾的角度分析了光管、强化管管外沸腾换热系数随热流密度、沸腾压力的变化规律,通过对热流密度在10~50k W/m2、蒸发压力在2~4 MPa范围内的换热数据分析拟合得出光管时CO2在该范围下的换热关联式,拟合关联式的计算值和实验值的误差在±8.73%以内。新的拟合关联式的计算值与已有关联式的预测值的偏差在±15%之内。在热流密度范围内强化管的强化倍率在1.50~1.72之间。研究结果对进一步深入研究CO2池沸腾换热及蒸发器的设计具有指导意义。     

蒸发器中非共沸混合工质的换热特性

为了阐明非共沸混合工质在制冷、空调系统蒸发器中的换热过程,以及混合工质蒸发时的温度滑移现象为工程实际带来的某些特殊性,运用传热及热力学原理进行了相应的理论分析,发现非共沸混合工质的蒸发过程中蒸发介质存在极限流量的现象,并得到此类工质在可用能角度相比纯工质具有节能效果的结论(一般情况下,相对可用能损失减少40%～55%),最后将理论分析结论应用于几种常用的混合工质上,如R407c、R405a和R414b,并预测了这些工质在实际使用中的极限流量和可用能损失情况.     

多元混合工质池核沸腾传热实验研究

对R134a、丙烷（C3H8）、异丁烷（iC4H10）三种纯工质以及它们相应的二元混合物和三元混合物做了池核沸腾传热实验研究。加热面为紫铜表面,压力范围在0．1～0．6MPa。在纯工质实验数据基础上,分析物性、压力对沸腾传热系数的影响。相对于纯工质,非共沸混合工质沸腾传热系数有所降低,并且在高热流下趋势更明显。最后拟合出纯工质和混合工质沸腾传热关联式。     

纯工质水平管内凝结换热研究进展

相对于混合工质,纯工质(单一成分制冷剂)不存在温度滑移、系统泄漏时的成分变化等问题,在制冷设备中得到了广泛应用.研究纯工质水平管内凝结换热特性对其及其混合物在制冷、空调、热泵方面的应用具有重要意义.文章从理论和实验两个方面,综述了国外对纯工质在水平管内流动凝结换热的研究,分析了凝结换热关联式的适用性和局限性,并提出了进一步研究的建议.     

R417A在水平双侧强化管外沸腾换热研究

对3根双侧强化管在饱和温度为8℃工况下进行了水平管外R417A沸腾换热特性研究。采用Wilson热阻分离法得到管外沸腾表面传热系数,并对实验结果进行了热阻分析。实验结果表明:管内轧制出0.32~0.34 mm的螺旋槽道,可以使管内对流传热系数提高到光管Gnielinski公式计算值的2.524~2.658倍。相同管型的强化换热表面,其沸腾传热系数随壁面温差变化的趋势相似,肋密度42fpi的E30管沸腾传热系数比50fpi的E32管大4.5%,表明沸腾传热系数的大小及变化趋势与肋密度(孔隙直径)及管型密切相关。双侧强化管外R417A沸腾换热,管外热阻约占总热阻的70%,管外仍需进一步强化,才能明显提高总体传热性能。R417A在强化管外沸腾传热系数仅为近似条件下其主要组分R134a的三分之一,表明混合工质沸腾换热与纯工质有较大差异。     

两种不同工质在微通道内沸腾换热特性的实验研究

为研究流体物性、流动和换热过程的状态参量对微通道内沸腾换热特性的影响规律,本文采用去离子水和无水乙醇在当量直径为0.293 mm的矩形微通道进行了不同质量流量和热流密度条件下的沸腾换热实验研究,通过对实验数据的计算和处理,分析总结了流体的热物性、质量流量、热流密度、干度和Bo数等参量对沸腾换热系数的影响规律。结果表明:沸腾换热系数随着热流密度、干度和Bo数的增大而降低,核态沸腾占主导地位;相同的质量流量和热流密度条件下,去离子水的沸腾换热系数明显高于无水乙醇的沸腾换热系数,并且前者的换热系数随质量流量的增大而增大,而后者变化不明显。根据考虑了通道尺寸效应及流体物性参量总结出的换热系数关联式进行了计算,计算结果对去离子水和无水乙醇的平均绝对误差分别为14.2%和16.6%,可认为该关联式适用于微通道内沸腾换热系数的预测。     

混合工质管内流动沸腾传热研究进展

混合物流动沸腾传热是一种非常重要的传热方式,在现代工业中有着大量应用.在总结了对单工质和混合物管内流动沸腾传热相关理论和研究成果的基础上,对相关传热预估关联式进行了介绍,指出了现有研究的不足,例如:不适用于低温流体,关联式的适用性和精度不足.为进一步的研究指明了方向.     

肋类型对水平单管管外沸腾换热性能影响

本文选用近共沸制冷剂R410A,对相同尺寸的一根光管和两根双侧强化管进行了管外沸腾换热实验研究.对于光管管外沸腾换热,将实验结果分别结合Cooper公式和Gorenflo公式得到的管内表面传热系数与经验公式计算值进行了对比,结果显示两者误差保持在15％以下,验证了实验结果的准确性.运用Wilson图解法分别求得两根换热...     

混合工质水平管内流动凝结换热研究进展

从实验和模型两个方面,综述了国外对混合工质在水平光管和强化管内流动凝结换热的研究。对多种公开发表的混合工质凝结换热关联式的适用性和准确性进行了讨论。同时,指出了现有研究方法和研究内容的不足,以及应进一步深入研究之处。     

二元混合工质脉管制冷特性研究

从制冷工质角度，在理论上分析了采用混合工质代替纯质氦以提高脉管制冷机在８０Ｋ温区制冷性能的可能性。初步的分析得到了两组二元混合工质对，一组在８０Ｋ温区附近依旧保持气态，如氦－氖，氦，－氢，氢－氖，另一组在８０Ｋ温区附近处于气液两相，如氦－氮，氢－氮，氖－氮，其中，氮气的摩尔组分小于１０Ｔ。     

水平管外沸腾强化换热的数值模拟与场协同分析

应用FLUENT软件对制冷剂R134a在光管和横纹槽管水平管外沸腾传热进行三维数值模拟,得到其饱和泡状沸腾过程中体积含气率的分布规律,并比较它们的换热系数。结果表明横纹槽管外侧能够很好地强化沸腾传热。此外,还通过改变边界条件分析质量流量、热流密度的变化对横纹槽管管外沸腾换热系数的影响。最后应用场协同理论,从局部换热角度分析其强化机制。研究表明,横纹槽管水平管外沸腾换热得到强化的原因是其凹槽前后的速度场与温度梯度场之间夹角较小,协同程度更好。     

非共沸混合工质流动沸腾参数计算方法研究

分析了非共沸混合工质流动沸腾过程与纯工质不同的特性,使用相平衡和热焓计算相结合的方法,研究了非共沸混合工质流动过程中的热物性参数,状态参数和流动参数的计算获取,给出了详细的计算步骤及相关计算式,为准确获取非共沸混合工质在流道中各局部点的参数提供了一种切实可行的计算方法。     

常压下溴化锂水溶液沸腾换热特性实验研究

除湿剂的沸腾式再生区别于喷淋式再生,受室外环境影响小,具有广阔的应用前景。溶液的沸腾特性的研究对沸腾再生器的设计有重要意义。针对常规除湿溶液LiBr水溶液的池内核态沸腾特性展开实验研究,研究发现：实验范围内,LiBr溶液的沸腾换热系数远低于纯水,并随浓度的增加而降低;溶液稳定沸腾再生对热源温度的要求并不高,LiBr溶液的沸腾温度,随着浓度的增加而升高;溶液沸腾换热机理较单一组分液体沸腾更为复杂,有待进一步深入研究。     

微细管内CO2流动沸腾换热特性研究

针对CO2作为制冷剂在微细通道内流动沸腾换热进行了实验与理论研究,采用红外成像观测与换热系数实验研究定量与定性的分析了热流密度：2~35 kW/m2,饱和温度：﹣10 ℃ ~15 ℃工况时,内径为1 mm、2 mm圆管内的换热系数。实验结果表明：热流密度的增加强化了微细通道内工质核态沸腾换热,使换热系数得到显著提高;换热系数随饱和温度非单调变化,饱和温度较高时,越接近CO2临界温度其换热系数随饱和温度升高而增加,当饱和温度在低温工况时换热系数则随其降低而增加,换热过程中发生干涸干度随饱和温度升高而单调降低。     

R14池内核态沸腾换热特性研究

开展了全氟甲烷(R14)纯质池内核态沸腾换热特性的实验研究,测量了不同热流密度和不同系统压力下的R14纯质池内核态沸腾换热数据,分析了热流密度和压力对沸腾换热特性的影响。实验结果同现有的经验关联式的计算结果进行了比较,对不同压力下R14沸腾换热提出了不同的关联式,为混合工质节流制冷等相关领域提供基础数据。     

空调替代工质R404A在水平内螺纹管中的沸腾换热研究

比较了CAVALLINI的纯质和混合工质水平内螺纹管中流动沸腾换热系数的关联式,结果显示在内螺纹管中,对近共沸混合工质R404A的沸腾换热系数进行工程计算时,R404A被看作纯质和混合工质计算所得的沸腾换热系数值差别最大不到10%,因此可将其以纯质对待;对CAVALLINI的纯质和混合工质、KOYAMA及THOME等四个水平内螺纹管流动沸腾换热系数的影响因素进行对比分析,结果表明R404A的沸腾换热中对流沸腾换热占主导地位,且随干度增加而增加.对关联式的理论预测和实验结果进行对比,表明CAVALLINI和THOME关联式的预测误差小于21%,因此它们对R404A适用性较好,这对R404A蒸发器的工程设计及优化具有一定参考意义.     

金属泡沫在纳米流体池内沸腾换热特性研究

常压下,以去离子水或纳米流体为工质,对光滑平板和沸腾池内铺设金属泡沫,进行池内沸腾实验研究:分析了不同过热度下的热流密度和不同热流密度下池沸腾的传热系数;对沸腾汽泡在光滑平板和泡沫金属表面产生、融合和脱离进行了可视化的研究。实验发现:纳米流体工质会影响金属泡沫池内沸腾特性。