R1234yf在小管径管内流动沸腾换热特性研究

发布时间：2025-02-07 20:40

　　 针对新型制冷剂R1234yf在5 mm水平光管内的流动沸腾换热特性进行实验研究,主要研究了热流密度、饱和温度以及质流密度对流动沸腾表面传热系数的影响,对比了两种关联式的预测精度。实验工况:热流密度10～25 kW/m²、饱和温度0～10℃、质流密度200～350 kg/（m²·s）、干度0.1～0.9。结果表明:热流密度的增大可以有效提高换热系数,在低干度区提高效果较为明显,并且干涸现象提前发生;提高饱和温度可强化核态沸腾换热,提高表面换热系数,干涸现象发生后表面传热系数降低的幅度随饱和温度的上升而增大;在低干度区质流密度对换热系数影响较小,在中、高干度区间换热系数随着质流密度的增大而提高;对Liu关联式和Gungor关联式预测换热系数进行了对比,Gungor关联式能够更准确地预测R1234yf在水平光管内的流动沸腾换热特性,平均绝对误差为14.24%。

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【部分图文】：

图1 测试系统

实验测试对象为外径5mm的水平光管,其内径为4.32mm,具体测试工况如表1所示。表1测试工况Tab.1.Testconditions参数数值测试管径/mm5质流密度/kg·m-2·s-1200～350热流密度/kW·m-210～25入口干度0.1....

图2 不同热流密度下 R1234yf流动沸腾表面

从图2可看出,在保持质流密度不变时,R1234yf在测试管内的流动沸腾表面传热系数随着热流密度的增加而变大。同一热流密度下,在中低干度区间,表面传热系数逐渐增大,这是因为在该区域中管内换热以核态沸腾换热为主要换热形式,其动力来源于壁面的过热度,汽泡的形成、成长和脱离引起的各种扰动....

图3 不同饱和温度下R1234yf流动沸腾

质流密度的变化范围200～350kg/(m2·s),选取饱和温度tsat=10℃、热流密度q=10kW/m2的工况,质流密度对沸腾换热特性的影响如图4所示。质流密度的增加会导致雷诺数变大,强化了对流效应,从而导致传热增强。然而,在低干度区间,由于管内传热的主要传热形式为核态....

图4 不同质流密度下 R1234yf流动沸腾

图3不同饱和温度下R1234yf流动沸腾

本文编号：4031271