CFC_S替代工质R134a、R142b在水平管外池沸腾传热与强化

研究了Ｒ１３４ａ、Ｒ１４２ｂ在光滑管和机械加工表面多孔管水平管外的池沸腾换热性能，分析了工质在水平管外的沸腾传热机理，实验的对比压力Ｐ／Ｐｃ＝０．２０。实验结果表明，光滑管外沸腾实验结果与取平均表面粗糙度为２μｍ的Ｇｏｒｅｎｆｌｏ公式预测结果吻合较好，与光滑管相比，机械加工表面多孔管能显著地强化沸腾传热，且随着热流密度的增加，强化倍率减小。通过数据拟合，得到了沸腾换热系数的经验关系式。     

R142b在水平管束外池沸腾实验研究

研究了替代工质Ｒ１４２ｂ 在沸腾温度为３２９０ Ｋ 时,在光滑管束和机械加工表面多孔管束外的池沸腾换热性能,并探讨了其换热机理。研究结果表明,Ｒ１４２ｂ 在光滑管束外的池沸腾存在明显的管束效应,而在机械加工表面多孔管束外沸腾出现负管束效应     

一种高效复合多孔表面在液氮中沸腾传热的实验研究

本文对我们研制的一种复合多孔表面——烧结多孔U型翅片螺纹管表面,垂直置于液氮孔中,在常压下对其沸腾传热的性能进行了实验研究。结果表明,该复合多孔强化表面的沸腾传热系数是U型翅片螺纹管表面的3～6倍;是光滑表面的6～10倍。本文还拟合出该复合多孔强化传热表面的无因次沸腾传热准则关系式,拟合误差在±15％之内,具有实用意义。     

R123水平强化单管外池沸腾换热实验研究

对替代工质R123在光管、机加工多孔表面强化管水平单管外池沸腾换热进行了实验研究.在沸腾温度分别为5℃、8℃和10℃时,光管外沸腾换热系数的实验数值较Cooper公式的预测值最大偏低10%;同时得到了强化管外沸腾换热系数随热流密度、沸腾压力的变化规律以及强化管的强化效果,强化管的强化倍率在4.56～4.18之间.对R11也进行了同样实验,并把二者沸腾换热特性进行比较,强化管外R123比R11沸腾换热系数要低8%左右.     

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。     

R404A在水平强化管外的冷凝实验及数据处理方法

针对一种双侧强化换热管,实验测试和分析了制冷工质R404A在管外凝结与水在管内对流的传热规律,采用"Wilson图解法"和"Gnielinski法"两种不同的方法对实验数据进行了处理。经理论分析和实验研究表明,Wilson图解法对于双侧强化换热管管内、管外表面传热系数实验容易产生较大误差,"Gnielinski法"是更合适的方法。实验得出了管内对流传热和管外凝结传热的计算关联式及传热的强化倍率。对于制冷剂R404A,在强化管外凝结的表面传热系数随着壁面过冷度的增加而增大,呈现出与纯工质光滑管外冷凝时不同的变化趋势。     

管内多孔质表面强化低温液体沸腾传热的研究

本文从节能观点简述了研制与推广应用多孔质换热表面的重要意义，就高温烧结法加工管内多孔质表面强化低温液体（液氮)沸腾传热进行了研究。实验结果表明，高温烧结管内多孔质表面的传热性能优于电镀多孔质表面与低肋（细螺纹)表面，其沸腾传热温差一般可降为光滑平表面的十分之一立右。根据实验数据，并用动力学型论模型分析讨论了不同的烧结金属材料及其粉末的平均颗粒直径，烧结层厚度等因素对传热性能的影响。运用因次分析法，由实验数据拟合出传热计算的关联式，可在一定范围内估计多孔质表面的传热性能。     

池内液氮沫态沸腾强化试验研究

本文简述了国外关于多孔表面管强化沸腾传热过程的试验研究情况。介绍了作者用多孔表面管与光管在液氮池中作沸腾时传热率的对比试验,并对一些现象进行了分析。试验观察到,多孔表面管沸腾时汽泡上升有涌泉现象,试样会左右摇动,表明了其强化沸腾过程的强烈程度,并具有一定的除去积污的能力。     

水平双侧强化管单管在R134a中的池沸腾传热实验研究

以R134a为工质,对几种双侧强化管进行满液式单管管外池沸腾传热对比试验,并用威尔逊图解法进行图解分离传热过程各分热阻。结果表明:在相同工质、换热水速、水温的操作条件下,单位长度管外翅片的数量、外翅滚切压溃后形成的孔穴形状、密度、开口大小、均匀程度对管外换热影响较大;同时,管内结构参数的优化能促进换热管综合换热性能的提高,且管内所供热水的压降与管内强化的结构参数有关;双侧强化管多孔蒸发管的研究重点应是如何进一步提高强化管外。     

机械加工表面多孔管(E管)蒸发器与低肋管蒸发器的整机试验研究

本文介绍国内首次将机械加工表面多孔管(E管)用于大型空调机组前的整机试验。文章首先概述了近年来提出的四种关于多孔表面强化沸腾传热的机理和这次整机试验的社会背景。并报道了以氟利昂-12为工质的在2F10标准制冷量为14000千卡/小时的压缩机组中进行的E管蒸发器与低肋管蒸发器的整机试验结果。结果表明,E管用于制冷机组的满液式蒸发器十分合适,在设计工况下运行,与低肋管比较,热流密度提高36％,可节省换热面积26％左右。根据多孔管强化沸腾传热的机理及试验结果的分析,提出了有别于常规低肋管蒸发器结构设计的有益意见。整机试验结果为把这种管型用于大型制冷与空调机组的满液式蒸发器提供了设计依据。     

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。     

表面多孔管用于溴化锂制冷沉浸式发生器的性能研究

本文对热水型溴化锂制冷机中沉浸式发生器使用表面多孔管来强化传热性能及其在实际应用中的可行性进行了研究。试验结果表明在小温差下,表面多孔管与光管相比,可使沸腾给热系数提高1～2倍,同时由于表面多孔管加工方便,在实际应用中大有前途。     

氨空调机满液式蒸发器传热的强化

本文是一篇采用钢质T形翅片管管束强化液氨满液式蒸发器传热过程的研究报告。试验结果表明,T形翅片管对液氨满液式蒸发器有着显著的强化效果,在空调工况下,T形管满液式蒸发器的总传热系数、管外沸腾给热系数、管内冷冻水给热系数可分别达光滑管的2.2、3.92、1.75倍。这意味着可把换热面积砍掉50％以上。通过对实验数据的关联获得可供设计参考的关联式。本文还讨论了试验结果及T形翅片管强化沸腾传热的机理。     

几种管外凝结强化管的传热试验及分析

对几种管外凝结强化管及相应的光滑管进行传热试验,介绍试验装置、试验原理和方法,分析冷凝强化管表面的形状和结构参数对强化换热的影响。通过试验及采用Wilson法和分离法得到这几种管子的管外冷凝换热强化效果数据,给出换热强弱对比的有关图表,并分析这几种强化管强化换热的机制。     

多孔表面管技术进展与应用

简介了美、日、苏多孔表面管试验研究的技术进展,及其强化高效换热的情况。着重介绍了烧结法、喷涂法、机械加工法和电镀法等四种不同的制造工艺;多孔表面放热的影响因素——多孔结构特性、沸腾工质物性和多孔表面材料、加工方法,以及多孔层抗垢性能。最后列述了多孔表面管的应用。图6表1参9。     

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。     

两种池沸腾强化换热管的传热性能实验研究

对两种用于池沸腾换热的强化管在蒸发温度为5℃的工况下进行了水平管外传热性能的实验研究.两种管子为管内外双侧强化管,管外表面同属于TURBO-B类的强化换热管,但表面形状有区别.利用威尔逊图解法确定这两种管型的管内外换热系数的关联式,同时,根据实验测得的数据对这两种管型的换热性能进行比较.结合金相显微镜拍摄的外观形状,分析尺寸结构对强化换热管的换热性能的影响.结果得出:在相同工况下,准三角形形状的管内螺纹换热性能要比梯形好,且管内螺纹数越多,换热性能越好;在一定热流密度范围内,管外换热系数随着热流密度的增加而变大,这主要与管子外表面结构的凹穴半径、凹穴开口尺寸、次级表面通道的宽度和形状等因素有关,且翅顶表面刻画的浅槽有利于池沸腾换热.     

水平管外R404A降膜蒸发传热的实验研究

搭建了降膜蒸发实验台,研究了水平单管外的降膜蒸发传热特性。测试管为外径19mm、有效实验长度为2500mm的光滑管和强化管。实验采用R404A作为管外降膜蒸发工质,与管内热水进行换热。布液采用喷嘴喷淋的方式,通过21个喷口当量直径为2mm的喷嘴完成。分别在变饱和温度(0、5、10、15℃)、变热流密度(从8到30kW/m2)和变喷淋量(从0.07到0.11kg/(m·s)时进行实验,研究了降膜蒸发换热性能相应的变化情况,得到R404A的管外降膜蒸发换热的一些规律,这对降膜蒸发器的设计及应用具有一定的参考作用。     

两种双侧强化管管外R245fa降膜蒸发的实验对比

本文搭建了水平单管降膜蒸发实验台,以R245fa为工质实验研究两种三维翅双侧强化管降膜蒸发的换热特性。提出了新型Wilson-Gnielinski图解法,用于从实验的总传热系数中获得管内外表面传热系数。分析强化管表面结构对换热性能的影响,拟合出管内外换热关联式并提出强化换热方案。结果表明,与光滑管理论表面传热系数相比,Y型管的管内、管外换热强化倍率分别为2.12～2.94和2.27～5.54,T型管的管内、管外强化倍率分别为2.48～2.98和2.58～3.00。Y型管管外换热性能较好,T型管管内换热性能较好。Y型管的最佳喷淋密度(0.14～0.18 kg/(m·s))比T型管的最佳喷淋密度(约0.10 kg/(m·s))大;两种强化管表面传热系数均随热流密度的增加先上升后下降,但Y型管表面传热系数的变化速率较快;两种管子的换热效果均随蒸发温度的升高而增强。     

水平双侧强化管传热性能测定的新方法及实验研究

针对水平双侧强化管的传热性能测定提出了一种新的方法,称之为水环实验法,其基本过程是:在自行设计的套管换热装置中,通过实验得到缠绕铜丝的光滑传热管管外环形小通道内单相水传热关联式,应用该式通过热阻分离的方法得到一种新齿形内螺纹双侧强化传热管的管内传热关联式。同时研究了对于该管水在管内对流和制冷工质R123在管外凝结的传热情况,并采用水环实验法和常规热阻分离法对实验数据进行处理。经过实验研究和理论分析表明:本文的方法所得到的管内外传热系数较常规热阻分离法更加准确。