R410A/润滑油混合物在5 mm铜管内流动冷凝传热特性与理论预测模型研究

针对润滑油冷凝性能影响分析不足以及理论预测模型对小管径冷凝传热系数预测精度低的问题,对R410A/润滑油混合物在5 mm水平强化管内流动冷凝传热特性进行了实验研究,探究了质量流率、干度和润滑油质量分数3个参数对冷凝传热性能的影响。实验工况：质量流率为200,300和400 kg/（m²·s）,干度为0.1～0.9,润滑油质量分数为0,1%,3%和5%。实验结果表明：对于混合物,冷凝传热系数随着质量流率的增大而增大,随着干度的增大先增大后减小,润滑油质量分数对冷凝传热特性具有重要影响;基于实验数据和理论分析对理论预测模型进行了修正,修正后的模型在±15%误差带内预测精度比达到94.6%。     

近临界压力下R410A在水平螺纹管内的冷凝换热研究

为研究近临界压力下R410A在水平螺纹管内的冷凝换热特性,在质量流率为200 ～ 800 kg/(m2·s)、干度为0.1～0.9、冷凝压力比为0.8和0.9时,对3种不同管径的内螺纹铜管(5、7和9.52 mm)进行单管冷凝换热实验.结果 表明:冷凝换热系数随着质量流率和干度的增加而增加,冷凝压力越接近临界压力,换热...     

R410A在水平强化管外蒸发换热特性研究

搭建了一个单管管外流动蒸发换热实验台,研究工质R410A在两种双侧强化管外流动蒸发换热特性.实验段分别为一根长2 000 mm,外径为25.4 mm的光滑管和两根相同尺寸的双侧强化管.实验工况:蒸发饱和温度为5～10℃,水的进口温度为8～18℃,水流量为0.6～1.6 m3/h.在处理数据过程中采用G-W图解法获得管内...     

水平内螺纹铜管内R404A的冷凝压降特性

对R404A在内螺纹铜管内冷凝压降进行了实验研究。为了给R404A在小管径换热器中应用的可行性提供依据,研究缩小管径带来压降上升的特性,设置了不同的影响因素来研究R404A在内螺纹铜管中的冷凝压降特性。实验工况为:饱和温度35～45℃,质流密度200～900 kg/(m~2·s),热流密度10 kW/m~2,入口干度0.1～0.9,内螺纹铜管管径分别为5、7和9.52 mm。实验结果表明:饱和温度对冷凝压降的影响主要集中在较高的质流密度区间,压降随饱和温度的升高而降低;压降随质流密度的增大而上升,随管径的减小而增大;随着干度值的降低,冷凝压降从一个峰值开始逐渐下降,其中5 mm管的压降下降速率最大;通过对比相对传热系数得出3种内螺纹管中,5 mm管的综合性能更好。     

水平管内R1234yf流动冷凝换热和压降的实验研究

在1根光管、2根微肋管内对R1234yf两相流动冷凝换热进行实验,实验工况设定为冷凝温度(40±0.5)、(43±0.5)和(45±0.5)℃,质量流速为400～900 kg/(m~2·s),实验段进口制冷剂干度为0.80～0.85、出口制冷剂干度为0.15～0.20,进而从关联式拟合机理上分析各关联式对管内换热系数、压降的预测效果。结果表明:管内换热系数、压降均随流速的增加、冷凝温度的降低而增大,且微肋管内换热系数、压降均大于光管内换热系数及压降,其中,1号微肋管内换热系数最高,2号微肋管内压降最大;对于光管换热系数、压降,Thome关联式和Fridel关联式预测效果最佳,其预测平均误差均在3%以内,而Wang et al关联式和Chisholm et al关联式预测误差最大,其预测平均误差在25%以上;对于微肋管内换热系数、压降,Cavallini et al关联式和Haraguchi et al关联式分别表现出较好的预测效果,其平均预测误差分别-15.43%和-15.68%。     

铝扁管内R410A冷凝传热特性研究

为了探究制冷剂在多孔铝扁管内的冷凝传热特性,采用实验方法对 R410A在多孔铝扁管内的冷凝传热和压降特性进行了研究。冷凝温度分别为47、40和30℃,单位截面质量流率在200~600kg/(m2·s)。给出了实验 测 试 结 果,并 采 用 公 开 发 表 的 学 术 文 献 中 的 模 型 与 这 些 实 验 测 试 结 果 进 行 了 对 比。 Müller-Steinhagen和 Heck模型预测压降的精度最高,它预测93.3%测试点的偏差在±20%之内,预测100%测试点的偏差在±30%之内。Koyama等模型预 测 传 热 系 数 的 精 度 最 高,它 预 测 93.3%测 试 点 的 偏 差 在 ±10%之内,预测100%测试点的偏差在±20%之内。     

管内液相流动压降的实验研究及理论分析

基于现有测试平台对管内液相流动换热压降进行研究,通过调节工质泵转速、水箱温度等实现对工质流量、饱和压力的调节,调节预热段、蒸发段电加热功率,实现对实验管进、出口工质状态的控制,进而为实验提供可靠、稳定的运行环境;数据分析中,对管内工质摩擦压降、局部压降进行综合考虑,对测压工装进行特别设计,以提高压降测量精度。实验结果显示:管内总压降和局部压降随着质量流量的增加而增大,其中局部压降在总压降中占比约为7.8%~9.1%,各公式对摩擦压降的预测误差波动范围为1.03%~1.79%,且当质量流量<75 kg/h时,各公式预测误差小于10%,在一定程度上说明了实验数据的精确性。此外,袁恩熙公式在四个预测公式中预测精度最高。     

R410A和R134a在水平强化管内的冷凝换热性能

为研究强化管的冷凝换热性能和强化换热机理,采用实验的方法对R410A在外径6.35和8 mm的光管及内螺纹管(螺旋角为18°和28°)中的冷凝换热性能进行了研究,并与R134a进行对比,实验工况:冷凝温度30和35℃,质量流速400～1 100 kg/(m~2·s)。结果表明:螺纹管冷凝传热系数强化倍率均显著大于内表面扩展倍率;R134a强化因子大于R410A,强化管对粘度、表面张力较大的制冷剂强化效果更显著;8 mm管强化因子大于6 mm,管径较大时,换热提升效果更好;水侧雷诺数为14 000时,8 mm、28°螺纹管在质量流速为500 kg/(m~2·s)时,管内外侧热阻接近,强化效果较好。     

油浓度对小管径水平内螺纹管内R404A冷凝换热影响的实验研究

研究了强制对流条件下水平内螺纹管内R404A气液两相流冷凝换热特性,主要讨论油浓度对外径为5 mm的内螺纹管内R404A冷凝换热的影响。实验中油浓度变化范围为0~5%,设置入口平均饱和冷凝温度为40℃,质量流密度变化范围为200~400 kg/(m~2·s),热流密度变化范围为5~45 kW/m~2。实验研究表明:油的出现恶化了换热,在油浓度为1%以下时恶化作用可以忽略,但随着油浓度的增加换热恶化作用越来越明显;对于纯R404A和油浓度为1%的R404A-油混合物,冷凝换热系数随着制冷剂蒸汽干度的降低而逐渐减小;对于油浓度为3%和5%的R404A-油混合物,随着制冷剂蒸汽干度的下降,冷凝换热系数先增加然后逐渐减小,在干度为0.7~0.75之间呈现出一个冷凝换热系数的峰值。同一质量流密度下,换热系数惩罚因子会随着干度的增加而减小,即干度越大,换热恶化作用越大;当质量流密度从200 kg/(m~2·s)增加到400 kg/(m~2·s)时,同一油浓度下油对换热系数的恶化作用相对变小。     

3mm微细通道内R134A沸腾换热压降特性研究

环保型制冷剂R134A作为R22的替代品已广泛应用于各种制冷技术,在不断探索更完美的制冷剂替代品过程中,微细通道换热技术也逐渐成为近些年的研究热点。为了研究R134A在3 mm紫铜管内沸腾换热过程中的压降特性,在饱和温度为0～20℃、热流密度为5～10 kW/m²、干度变化在0～1、质量流率在300～500 kg/(m²·s)的实验工况下进行实验,通过对压力、温度和干度等重要物理参数的控制和试验数据的分析,得出以下结论:压降在相同干度区随质量流率的增大而增大,但在高干度区和低干度区的增幅不同;干度对压降的影响很大程度上与沸腾过程中的流动型态发生变化相关;饱和温度与压降的关系主要呈现负相关;而热流密度在压降影响中的占比则是很小的一部分。     

5 mm微肋管内R404A流动沸腾换热特性研究

通过实验研究了R404A在5 mm微肋管内的流动沸腾换热特性。热流密度为5～25 kW/m~2、质量流速为200～500 kg/(m~2·s)、饱和温度为-5～5℃、干度为0.1～0.9。结果表明:提高饱和温度可以提高换热系数,在0.1～0.3低干度区提升作用较为明显,在0.3～0.6中干度区提升作用逐渐降低;随着质量流速的增大,换热系数呈上升趋势,其对换热系数的影响主要体现在中干度区;热流密度的增大也能够有效提升换热系数,同时使换热系数的峰值提前出现,加速干涸现象的发生。针对本实验数据,修正后的Gungor模型预测精度较高,修正系数为1.372,统计得出平均绝对偏差仅9.30%,高达98.18%的数据偏差度小于±30%。     

水平光管内R410A与R134a流动冷凝换热特性的对比研究

为研究R410A与R134a在水平光管内的冷凝换热特性,在管内冷凝换热试验台上进行冷凝试验,分析质量流量、冷凝温度、测试水雷诺数Re、管径和制冷剂物性对换热系数和压降的影响。研究表明:换热系数、压降均随着质量流量的增加而变大,随冷凝温度的升高而减小,换热系数随测试水雷诺数Re的增加而减小,而测试水雷诺数Re对压降的影响相对较小;尽管R410A的换热系数随管径的减小而增大,而管径对R134a换热系数的影响并不显著,R134a与R410A的压降均随管径的减小而增大;单位压降换热系数随质量流量的增加而减小; Cavallini et al.关联式可较好预测R410A与R134a在光管内换热系数,而Shah关联式只能用于预测R134a的换热系数。     

R290在微细圆管内流动沸腾摩擦压降特性研究

对制冷剂R290在微细圆管内流动沸腾摩擦压降梯度进行了定性的理论分析和定量的实验研究,分析不同影响因素下其变化规律。实验工况：质量流率50~1 020 kg/(m2•s)、热流密度1~70 kW/m2、管径1~3 mm、饱和温度-10~25 ℃、干度0~1。实验结果表明：质量流率的增大和换热管径的减小,都会造成摩擦压降梯度和增长幅度大幅增加;热流密度值的变化不影响摩擦压降梯度,但会影响摩擦压降达到最大值的时间;摩擦压降梯度随着饱和温度和管径的减小而增大;摩擦压降梯度在中低干度时快速增加,在高干度时增速减小趋于平稳,直至达到最大值后缓慢减小。     

R134a在水平高效强化蒸发管内流动沸腾传热特性的实验研究

本文阐述了新型替代工质HFC—134a在内螺旋微翅片强化蒸发管内水平流动沸腾换热实验研究。归纳总结了大量沸腾换热性能曲线，揭示了壁面温度沿轴向变化的规律以及沸腾换热系数与热流密度及质量流量等的因变关系，并获得了强化管的换热强化倍率。     

R404A在5 mm小管径内冷凝换热特性研究

搭建了一个单管冷凝换热特性测试实验系统,研究不同工况下R404A在5 mm小管径管内的冷凝换热系数变化。根据实验数据,建立了R404A在小管径内的冷凝换热模型,并通过偏差验证来论证新换热模型的可靠性。结果表明:R404A在小管径内冷凝换热系数随冷凝饱和温度的上升而降低,随质量流速和干度的上升而上升,随热流密度的变化没有明显改变;当质量流速较大时,冷凝换热系数随着干度的增加,增大的趋势会更为明显,当干度较大时,冷凝换热系数随质量流速的增加,增加的幅度也更大;新关联式可以较好地预测R404A在5 mm内螺纹管的冷凝换热系数,且偏差最大为±20%。     

R134a在水平微小圆管内流动沸腾过程中压降对换热的影响

微小通道内流动沸腾换热研究进程制约着紧凑式微小通道蒸发器的进一步开发和应用.针对HFC134a在1.0 mm水平圆管内流动沸腾换热的研究,设计并建立了开放直流式实验装置;在对测试数据分析的基础上,提出了局部饱和温度沿管长呈线性降低的假定;表明了压降对换热系数的较大影响,最后对实验不确定度进行了分析.     

R1234ze(E)与R134a在水平双侧强化管外的凝结换热对比实验

搭建了水平单管降膜蒸发试验台,以第四代制冷剂R1234ze (E)和第三代制冷剂R134a作为工质,在新型水平双侧强化管管外分别进行了改变管内水速、热流密度和冷凝温度条件的凝结换热实验.使用Wilson-Gnielinski图解法计算得到管内表面传热系数hi,进一步采用热阻分离法分离出两种制冷剂的管外表面传热系数,并分...     

不同A/R值对双流道涡轮机的性能影响研究

为了提升涡轮机性能,建立其计算模型,划分计算网格模型,并在仿真软件中进行计算,最后分析其计算结果,分析了涡轮增压器中的蜗壳受不同0-0截面A/R值对其性能的影响。结果显示：在涡轮增压器涡轮机中,蜗壳0-0截面的A/R值对蜗壳性能影响较大。A/R值较大的涡轮机蜗壳内部流动损失较小,但叶轮入口处气流不稳定加剧,导致涡轮峰值效率降低。NO.1蜗壳的峰值效率较其他2个方案更高,最后选择其作为效率提升优化方案的蜗壳。