涟漪纹管管内对流单相和冷凝的实验研究

发布时间：2020-06-21 13:13

【摘要】：管内换热在制冷系统、空调和热泵设备中都有着极其重要的意义,而换热器的传热效率又是传热过程中必要考虑的因素。目前随着换热器热负荷的不断增大,各种类型的传热强化管相继得到开发,研究具有高效传热性能、内外表面强化管并且结构紧凑的换热元件,已成为一个热点研究课题。首先对管国内外两相流强化换热文献进行归纳总结,其次以铜质材料的涟漪纹管(1EHT,2EHT-1,2EHT-2)、不锈钢材质的涟漪纹管(1EHT-1,1EHT-2)以及方形管(4LB)为研究对象,在不同饱和温度、质量流速、干度以及热流密度等变量进行管内对流单相与冷凝的换热特性实验研究,依据实验数据对现有的两相流关联式公式进行更新和预测。实验工况如下:以光滑管为基准,R410A为工质。铜管的外径为12.7mm,内径为11.5mm,不锈钢管的外径为9.52mm,内径为8.32mm。工质冷凝的饱和温度为45℃,单相的饱和温度为36℃,干度的变化区间为0.8-0.2。进行威尔逊图解法得到不锈钢管的换热因子为1.92,1.86和1.23。在单相实验中,随着质量流速的升高,1EHT-1、1EHT-2和4LB管的换热系数变大,且都高于光滑管。1EHT管的强化倍率最大,2EHT-2管次之,2EHT-1管最小。对于铜管来说,随着质量流量的增加,1EHT管的强化倍率逐渐下降,2EHT管的强化倍率则逐渐增大,2EHT-1管的最大强化倍率值为1.06,平均值为1.04,2EHT-2管的最大值为1.29,平均值为1.15。摩擦压降随着质量流速的增大而增大,所以压降损失表现出来的趋势与换热系数类似。在冷凝实验中,换热系数随着质量流速的增加而增加,1EHT管具有最大的换热系数,2EHT管次之,光滑管的换热系数最低。两种2EHT管表现出相似的换热比,2EHT-2管换热效果强于2EHT-1管,三根铜管的强化倍率是光滑管的1.3-1.95倍,不锈钢管的强化倍率范围是1.07-1.30。Friedel关联式对于强化管冷凝压降有较好的的预测精度。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK124

【参考文献】

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本文编号：2724114