具有蒸气过热的R-134a在螺旋管内凝结换热的实验研究

对具有蒸气过热的替代制冷剂R-134a在螺旋管内的对流凝结换热特性进行了实验研究.在制冷剂R-134a的质量流量变化范围为100(400kg/(m2s)和蒸气过热度为3.8℃和8.4℃的条件下,得到了螺旋管内具有蒸气过热的R-134a对流凝结换热特性的实验数据.实验结果表明,蒸气过热对R-134a在螺旋管内的凝结换热特性具有明显的影响.通过与已有研究结果的比较,简要分析了蒸气过热对R-134a在螺旋管内凝结换热特性的影响机理.     

R-134a在水平直管和螺旋管内凝结换热特性的实验研究

对替代制冷剂R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热特性进行了实验研究。在三个不同的冷凝温度（35℃、40℃和45℃）、制冷剂R-1Ma的质量流量变化范围为100-400kg／（m^2·s）和制冷剂的干度范围为0．1-0．8的条件下,实验得到了R-134a在水平直管和螺旋管内的凝结换热系数随R—134a的质量流量和干度的变化关系,并将水平直管和螺旋管内的凝结换热特性数据进行了对比。实验结果表明,R-134a在螺旋管内的凝结换热系数比直管的大4％。13．8％。     

R134a在水平强化管外凝结换热的实验研究

对氟利昂R134a在水平单管外的凝结换热性能进行了试验研究,试验管为光管和三根强化管,采用热阻分离法得到蒸气侧凝结换热系数。试验结果表明:光管管外Nusselt理论值与实验数据偏差小于10%。强化管No.1-3的传热性能均好于光管,当Re=40000时,No.1-4管的总传热系数分别为:5295,5818,5904,1502W/m2.K。在相同热流密度条件下,No.1-3管的管外换热系数分别是光管的7.0-8.8倍,9.0-10.8倍,9.9-12.0倍。管外强化后,管内外的换热系数已比较接近。     

R134a臣卧式螺旋管内流动沸腾换热特性实验研究

对R134a在水平直管和螺旋管内的沸腾换热特性进行了实验研究.在三个不同的蒸发温度(5℃、10℃和20℃),工质R134a的质量流量范围为100～400kg/(m~2·s)和干度范围为0.1～0.8的条件下,实验得到了R134a在水平直管和螺旋管内的沸腾换热系数随其质量流量和干度的变化关系,将水平直管和螺旋管内的沸腾换热特性数据进行了比较,结果显示,在实验条件下,卧式螺旋管的传热系数比直管的平均增加13.7%.     

R22和R417A在水平强化管外的凝结换热实验研究

用实验的方法研究了非共沸工质R417A在水平强化换热管管外的凝结换热性能,并与R22做了对比.试验管为两种强化换热管-斜翅管和矩翅管.结果表明:对于斜翅管,同等的壁面过冷度下,R417A的凝结换热系数大于R22的管外换热系数;对于矩翅管,同等的壁面过冷度下,R22的凝结换热系数大于R417A的凝结换热系数;在工质R417A下,两种强化管的凝结管外换热系数随壁面过冷度的变化率都比R22大,其原因应该与R417A作为一种非共沸制冷剂的温度滑移特性有关.从强化换热的角度考虑,对于表面张力较小的工质,选用斜翅管更有利.     

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.     

R290和R22在水平细圆管内流动凝结换热的实验研究

实验研究了R290、R22在细圆管中的流动凝结换热特性。实验管内径为1.085 mm,R22的质量流率为200~1200 kg/(m2·s),R290的质量流率为200~650 kg/(m2·s),饱和温度分别为40℃与50℃。实验结果表明,高质量流率时R22在较高干度下换热系数随干度增加缓慢或略有下降,低质量流率时,R290在较小干度下出现换热系数下降。两种制冷剂蒸气相比,相同条件下R290的凝结换热系数高于R22的。本文的实验结果还与现有典型关联式的计算结果作了对比,其中,Wang et al.(2002)关联式对R290的实验数据预测偏差在17.5%之内,Kim et al.(2013)关联式对R22的实验数据预测偏差在18.4%之内。     

R134a表面增强型蒸发强化传热管的实验研究

介绍了国外空调冷冻设备中采用的一种新型商用表面增强型蒸发强化传热管,并对其进行了实验研究.发现对使用R134a环保制冷工质,在低热流密度的条件下,表面增强型蒸发强化传热管具有十分优异的强化效果.在实验的换热工况下,保持进口水温不变而改变管内水流速,这种强化管的总换热性能是普通低翅蒸发强化管的 2.2到2.6倍,管外换热系数是普通低翅蒸发强化管的1.3～1.9倍.     

R134a在水平直齿外翅片管表面冷凝传热实验研究

在对R134a在水平直齿外翅片管表面冷凝传热理论研究的基础上,利用用计算机建立了传热数学模型,并在实验室中用5根紫铜外翅片铜管进行试验验证,结果表明该理论数学模型在一定范围内的预测值是准确的.     

微通道型分离式热管传热性能实验研究

研制了微通道型分离式热管采用R134a为传热介质,针对高低温温差、充液率、安装高度差和连接管路等因素进行了实验研究,得出了各因素与单位面积换热量的变化关系.实验结果表明,热管换热量在温差为20℃时比温差为10℃时增加了106％;而系统的最佳充液率介于113％～140％,在此区间内的单位面积换热量最大;当高度差从0.75m增加到1.2m时,热管的单位面积换热量增加了267％.     

R22在矩形微细管内凝结换热的实验研究

通过实验研究了R22在当量直径为0.952 mm水平不锈钢矩形管内的凝结换热过程。实验时的饱和温度为40~50℃、质量流速为200~800 kg/（m2 ? s）、干度为0~1。研究结果表明：R22的凝结换热系数随质量流速和干度的增大而增大,在较高干度区增大趋势更加明显,随饱和温度的增大凝结换热系数减小。然后将实验结果与三种已有换热关联式进行了对比,在与R22相比时发现,在相同实验工况下R152a的凝结换热系数大于R22的凝结换热系数。     

平板型mLHP实验研究

研制了一套以铜为壳体、不锈钢丝网为毛细芯、丙酮为工质的小型平板型环路热管,实验研究了其系统倾角为10°、50°、90°,工质充灌量为50%、60%和70%条件下的运行特性.实验显示铜一不锈钢一丙酮平板型mLHP具有良好的启动和变工况特性.mLHP系统在热负荷低于18W和高于42W时均能达到稳定运行,而在热负荷介于18～42W的某些工况,系统出现温度波动现象,且其温度波动的波幅和周期与系统倾角、充灌量及热负荷有着密切的关系.系统在变工况运行时具有很快的响应速度,一般在2～3min内达到新平衡状态.此外,在不同工况下系统热阻介于0.45～2.8℃/W之间.     

冰箱冷藏控温系统中分离式热管的传热性能

本文提出了将分离式热管与直冷冰箱板管蒸发器相结合的新方案,在-25℃的冷源温度下,测试了热源温度为5、8、12℃下热管的稳态传热功率,获得了分离式热管的最佳充注量为120 g。基于该充注量下冷藏室内的降温过程,对系统内部各参数的变化进行了研究分析。实验结果表明:启动10 min左右,分离式热管内部参数基本达到稳定。分离式热管可以在60 min内使冰箱冷藏室内温度从16℃降至5℃,在135 min内降到0℃。通过电磁阀的自动开停控制,维持冷藏室内温度为8℃时,单周期运行时间约为6.5 min,停止时间约为42.8 min,开停比率约为15.2%,控温精度达到1.1℃,优于普通直冷冰箱2.5℃的控温精度,初步验证了分离式热管具有良好的传热特性及控温性能。     

R134a在微肋管内的冷凝换热特性

本文在35、40和45℃三种冷凝温度下,对R134a在微肋管内的冷凝换热进行了实验研究。选用质量流量、冷凝温度、微肋管结构参数为变量,以总传热系数、水侧传热系数、制冷剂侧表面传热系数及压降为评价指标。结果表明:总传热系数、制冷剂侧表面传热系数、压降均随着质量流量的增加、冷凝温度的降低和管径的减小而增大,而水侧传热系数随质量流量的增加而稍有降低,冷凝温度对其值影响并不大。热阻分析时发现:随着质量流量的增加,水侧热阻占总热阻比值逐渐增加,而制冷剂侧热阻所占比值逐渐减小,但制冷剂侧热阻总小于水侧热阻;对换热器进行综合性能进行评价时,以表面传热系数与压降的比值(单位压降表面传热系数)为指标,发现该比值均随质量流量的增加呈先减小后增大的趋势,并随着冷凝温度的降低、管径的减小而增大。     

R134a闭式喷雾冷却传热性能实验研究

本文搭建了以R134a为工质的闭式喷雾冷却系统实验台,通过实验分析了稳态下制冷剂流量、过冷度和充注量对传热性能的作用规律,其中制冷剂流量范围为0.20～0.25 L/min、过冷度范围为5～8℃、充注量范围为0.95～1.25 kg.研究表明:在制冷剂流量为0.184 L/min、充注量为0.95 kg条件下,实验获得...     

青藏铁路冻土重力热管传热特性的研究

应用重力热管是解决青藏铁路建设中冻土路基冻融问题的一个较为实际的方法.本文通过分析重力热管的热阻网络,提出了重力热管的传热模型,并利用现有的热管内部传热的经验关系式,对不同倾角、不同管径以及不同冷凝管长度条件下的传热量进行模拟计算.     

R134a在微肋管内流动冷凝换热计算关联式的改进

本文选用表面传热系数为评价指标,对外径为6.35 mm的微肋管内R134a两相流动冷凝换热特性进行实验研究,分析了水力工况、测试管结构参数等对管内表面传热系数的影响,还选用Cavallini et al.关联式、Miyara et al.关联式和Oliver et al.关联式对微肋管内表面传热系数进行预测,发现Cavallini et al.关联式对微肋管内换热性能的预测能力最好,关联式预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为-21.47%和21.94%。虽然Miyara et al.关联式预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为16.21%、30.65%,但两者之间的误差范围为-47.12%～82.32%,说明在部分工况下Miyara et al.关联式对管内换热性能的预测仍存在较大误差。三个关联式中,Oliver et al.关联式的预测能力最差,预测值与实验值之间平均误差高达-54.93%,因此,实验根据现有实验数据对Oliver et al.关联式进行了修正,修正Oliver et al.关联式对管内换热性能的预测能力大大提高,预测值与实验值的平均误差、标准误差分别为-2.37%和10.77%。