电场对微细通道内R141b制冷剂流动沸腾压降的影响
发布时间：2021-03-19 09:59
在农业工程领域,微细通道散热技术在农产品培育系统、农业机械、农产品干燥系统中有着广泛的应用。通过施加电场可强化微细通道换热系统的传热效率,为探究电场对微细通道内制冷剂流动沸腾阻力的影响,该文采用了2种电极布置方式（针状和线状）,以制冷剂R141b为试验工质,在系统压力为140k Pa,工质入口温度32.5℃、质量流率277.35～531.75 kg/（m2·s）、热流密度7.50～21.49 kW/m2、电压0～850 V工况下,在截面尺寸为2 mm×2 mm的矩形微细通道内进行流动沸腾试验,探究直流电场对微细通道内R141b流动沸腾压降特性影响。研究结果表明:在本文试验工况下,电场会增大微细通道内的摩擦压降,针状与线状电极电场作用下的微细通道内摩擦压降分量在总压降中所占比例均比无电极作用下的更大;电场作用下单位长度两相摩擦压降随电压、热流密度的增大而增大,针状电极与线状电极电场作用下平均单位长度两相摩擦压降分别比无电极作用下增加0.7%～15.4%和1.3%～18.7%;电压为0～250 V时,针状电极对压降的影响效果大于线状电极,电压大于...
【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(01)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
试验平台
由于R141b制冷剂在不同压力下饱和温度不同，本文系统设计压力为140 k Pa，工质对应饱和温度为41.6℃，为使微细通道内饱和沸腾段以泡状流为主，选择工质入口温度为32.5℃，在质量流率范围为277.35～531.75 kg/(m2·s)，热流密度范围为7.50～21.49 kW/m2，电压范围为0～850 V的试验工况下进行2种电极布置的电场作用下微细通道内R141b流动沸腾试验。2 试验数据处理
图3为在试验运行压力为140 kPa、工质入口温度为32.5℃、质量流率为277.35～531.75 kg/(m2·s)、热流密度为7.50～21.49 k W/m2微细通道内R141b的流动沸腾压降。由图3a可知，在质量流率为277.35～531.75 kg/(m2·s)的范围内，随着质量流率的增加，重力压降、加速度压降、进出口压降的变化趋势皆不明显，而摩擦压降随微细通道内R141b质量流率的增加而增加；由图3b可知，在热流密度为7.50～21.49 k W/m2的范围内，随着热流密度增加，摩擦压降、加速度压降、进出口压降呈现增大的趋势，重力压降随热量流密度的增大而减小。由图3可知，摩擦压降在总压降中占据了最大的比例，为66.2%～73.3%，重力压降、加速度压降、进出口压降在总压降中占比分别为14.9%～28.8%、3.6%～9.4%、1.5%～2.8%。3.1.2 针状和线状电极作用下的压降
【参考文献】：
期刊论文
[1]换热器铝基微细通道微纳结构表面制备及其传热特性[J]. 罗小平,王文,张超勇,吴迪. 农业工程学报. 2018(20)
[2]基于不同润湿性微细通道过冷沸腾起始点（ONB）的实验研究[J]. 罗小平,王文,廖政标,郭峰,吴迪,张霖. 化工进展. 2018(03)
[3]热管联合多级串联热泵玉米干燥系统性能试验[J]. 李伟钊,盛伟,张振涛,杨鲁伟,张冲,魏娟,李博. 农业工程学报. 2018(04)
[4]极端润湿性微细通道内R141b的流动沸腾压降特性[J]. 罗小平,廖政标,周建阳,王文,张霖. 华南理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]DMLS微换热器粗糙度对Al2O3/R141b流动沸腾传热影响[J]. 周建阳,罗小平,冯振飞,邓聪,谢鸣宇. 农业机械学报. 2016(11)
[6]太阳能电池冷却用微通道散热器内纳米流体换热特性[J]. 闫素英,李洪阳,史志国,王胜捷,赵聪颖,田瑞. 农业工程学报. 2016(13)
[7]粗糙度对微通道内两相流摩擦压降的影响[J]. 刘波,罗小平,王二利. 中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
[8]可调LED光源系统设计及其对菠菜生长的影响[J]. 刘晓英,徐志刚,焦学磊,陈卫平. 农业工程学报. 2012(01)
[9]电场分布对R123沸腾换热的影响[J]. 黄烜,李瑞阳,郁鸿凌,刘春艳. 化工学报. 2007(08)
本文编号：3089401
【文章来源】：农业工程学报. 2020,36(01)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
试验平台
由于R141b制冷剂在不同压力下饱和温度不同，本文系统设计压力为140 k Pa，工质对应饱和温度为41.6℃，为使微细通道内饱和沸腾段以泡状流为主，选择工质入口温度为32.5℃，在质量流率范围为277.35～531.75 kg/(m2·s)，热流密度范围为7.50～21.49 kW/m2，电压范围为0～850 V的试验工况下进行2种电极布置的电场作用下微细通道内R141b流动沸腾试验。2 试验数据处理
图3为在试验运行压力为140 kPa、工质入口温度为32.5℃、质量流率为277.35～531.75 kg/(m2·s)、热流密度为7.50～21.49 k W/m2微细通道内R141b的流动沸腾压降。由图3a可知，在质量流率为277.35～531.75 kg/(m2·s)的范围内，随着质量流率的增加，重力压降、加速度压降、进出口压降的变化趋势皆不明显，而摩擦压降随微细通道内R141b质量流率的增加而增加；由图3b可知，在热流密度为7.50～21.49 k W/m2的范围内，随着热流密度增加，摩擦压降、加速度压降、进出口压降呈现增大的趋势，重力压降随热量流密度的增大而减小。由图3可知，摩擦压降在总压降中占据了最大的比例，为66.2%～73.3%，重力压降、加速度压降、进出口压降在总压降中占比分别为14.9%～28.8%、3.6%～9.4%、1.5%～2.8%。3.1.2 针状和线状电极作用下的压降
【参考文献】：
期刊论文
[1]换热器铝基微细通道微纳结构表面制备及其传热特性[J]. 罗小平,王文,张超勇,吴迪. 农业工程学报. 2018(20)
[2]基于不同润湿性微细通道过冷沸腾起始点（ONB）的实验研究[J]. 罗小平,王文,廖政标,郭峰,吴迪,张霖. 化工进展. 2018(03)
[3]热管联合多级串联热泵玉米干燥系统性能试验[J]. 李伟钊,盛伟,张振涛,杨鲁伟,张冲,魏娟,李博. 农业工程学报. 2018(04)
[4]极端润湿性微细通道内R141b的流动沸腾压降特性[J]. 罗小平,廖政标,周建阳,王文,张霖. 华南理工大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]DMLS微换热器粗糙度对Al2O3/R141b流动沸腾传热影响[J]. 周建阳,罗小平,冯振飞,邓聪,谢鸣宇. 农业机械学报. 2016(11)
[6]太阳能电池冷却用微通道散热器内纳米流体换热特性[J]. 闫素英,李洪阳,史志国,王胜捷,赵聪颖,田瑞. 农业工程学报. 2016(13)
[7]粗糙度对微通道内两相流摩擦压降的影响[J]. 刘波,罗小平,王二利. 中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
[8]可调LED光源系统设计及其对菠菜生长的影响[J]. 刘晓英,徐志刚,焦学磊,陈卫平. 农业工程学报. 2012(01)
[9]电场分布对R123沸腾换热的影响[J]. 黄烜,李瑞阳,郁鸿凌,刘春艳. 化工学报. 2007(08)
本文编号：3089401
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