微通道内纳米制冷剂流动沸腾传热预测模型

发布时间：2017-09-07 22:16

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【摘要】：以R141b制冷剂为基液,Al_2O_3为纳米颗粒,采用两步法制备了质量分数分别为0.2%、0.5%和0.8%的Al_2O_3-R141b纳米制冷剂,并进行了纳米制冷剂及R141b纯制冷剂在水力直径为1.33 mm的矩形微通道内流动沸腾传热实验。实验工况范围:饱和压力为176 k Pa,入口过冷度为6~12℃,体积流量为20~50 L/h,热流密度为11.1~26.6 k W/m~2。实验结果与7个纯工质传热模型、2个纳米制冷剂传热模型进行比较评价。结果发现,在本实验研究范围内,纯工质传热模型不适用于纳米制冷剂传热系数的预测;Peng-Ding纳米制冷剂传热模型与KimMudawar纯工质传热模型组合对纳米制冷剂传热系数的预测值最接近实验值,平均绝对误差为17.22%,且能较好地反映纳米颗粒对流动沸腾传热影响的规律;结合实验数据对Peng-Ding模型的纳米影响因子(纳米制冷剂与纯制冷剂的传热系数之比)关联式进行修正,新关联式具有较好的预测效果,平均绝对误差为15.2%,且与Bertsch模型的组合能较好地预测微通道内纳米制冷剂传热系数,平均绝对误差降为16.4%。
【作者单位】： 华南理工大学机械与汽车工程学院;广西大学化学化工学院;
【关键词】： 微通道 纳米制冷剂 传热模型 流动沸腾 传热系数
【基金】：国家自然科学基金项目(21276090) 广西自然科学基金项目(2014GXNSFBA118051)
【分类号】：TB64
【正文快照】： 引言微通道换热器由于其结构紧凑、工质充注量少和换热性能优良[1-2]等特点,在低温制冷系统中成为研究热点[3]。研究者除了研究微通道换热器的结构外,还研究高效、环保的制冷剂。有研究者基于纳米流体这一概念提出了纳米制冷剂,它是将纳米颗粒和传统纯制冷剂按一定比例混合而

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本文编号：810200