不同齿形内螺纹管内R410A的冷凝实验与工程模型研究

发布时间：2020-10-18 14:01

　　 目前我国面临严峻的能源形势、突出的环境问题以及急迫的降低碳排放压力,节能、环保是落实能源消费总量控制和国家可持续发展的必然选择。内螺纹管以其良好的强化换热能力得到广泛应用,而R410A制冷剂由于ODP为0、冷量大、廉价等特点,被国际公认为替代R22最合适的制冷剂。本文研究对象为典型的三角形齿内螺纹管。基于水平管流动换热实验系统,本文完成了7种不同内螺纹管内R410A的冷凝换热实验,对实验结果进行了管内流型分析、质量流速影响分析以及齿形参数影响分析。此外,针对本文实验结果,对已有压降和传热关联式进行评估,并基于大容量数据库开发新型传热关联式。研究结果表明,增大齿高、增多齿数、减小齿顶角有利于提高冷凝表面传热系数,但摩擦压降相应有不同程度增大。表面传热系数对质量流速增大表现出的“不升反降”和“先快后慢”现象与流型相关。本文引入齿形参数Rx,在一定流量范围内冷凝表面传热系数与Rx的平方存在线性关系。将光管看作特殊内螺纹管,以叠加方法建立了包含Rx的冷凝表面传热系数新型模型。该模型不仅对内螺纹管具有较好的预测能力,而且对光管同样适用。新模型在质量流速低于600kg/(m~2s)、齿根直径低于10 mm条件下具有更好地预测能力。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TK124
【部分图文】：

内螺纹管换热增强 80%~180%及以上，压力损失增加 20%~80%[10]。内螺纹管的结构示意图见图1.1，主要的结构参数为齿根直径 di、齿数 ns、齿高 e、螺旋角 β、齿顶角 、螺纹节距 p、齿根厚度 tb等。图 1.1 典型内螺纹管结构示意图通常，强化传热离不开媒介。制冷剂又称为制冷工质，是各种热机中借以完成能量转化的载体，是强化换热的重要媒介。按照制冷剂的分子式或者混合物组

硕士学位论文 9.8%、15.6%、16.4%。等[23]研究了不同截面的内螺纹内的 R410A冷凝流动与换热。结果表冷凝表面传热系数的影响与流动规律有关。对于环形流，传热系数大而增大；而对于分层流，传热系数随宽高比的增大而减小。压降比的增大而增大。采用 Wang 和 Honda[24]关联式，且直径选择水力结果均方根误差较小（小于 24%）。

浙江大学硕士学位论文 绪论流谱）[32]。流型是两相流研究的基础，是分析流动传热机理的重要依据和手段。气液两相流体在管道中的传热传质规律、压力损失、截面相份额、相界面的稳定性等都与流型息息相关。两相流换热研究如果缺少对流型的界定区分，则其相应的研究结果将比较片面，结论适用范围也难于推广[33]。由于相界面形态具有多样性、流动本身复杂，流型的研究主要依赖于大量试验而建立起的经验或半经验流型图。流型识别的方法主要有：观察法（高速摄影）、射线衰减、压降脉冲分析、电导法、电容法等。流型的转变通常不是突变过程，而且人为的主观因素影响较大，因此关于流型态的划分存在不同方法。一般地，水平管内气液两相流的流型可分为：分层流，间歇流、环状流和弥散泡状流。其中，分层流又可分为光滑分层流和波状分层流，间歇流可以分为段塞流和块状流等。常见流型图如图 1.3 所示。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭宇朦;;倾斜与垂直内螺纹管中超临界水传热特性研究[J];太原学院学报(自然科学版);2017年03期

2 邓志安;罗毓姗;陈听宽;王海军;黄凡;贾琳;;低质量流速垂直和倾斜并联内螺纹管两相流不稳定性研究[J];西安交通大学学报;2010年01期

3 郭顺兴;;内螺纹管生产技术[J];有色金属加工;1995年01期

4 W.K?hler.;W.Kastner;陈听宽;;内螺纹管传热和压力损失[J];锅炉技术;1987年07期

5 ;国内科技消息[J];电力技术;1987年12期

6 杨伟年,谭盈科,陆应生,魏怀亮,阮志强;多头内螺纹管管内R12沸腾传热强化的研究[J];化学工程;1988年01期

7 陈听宽,陈宣政,陈学俊,赵家梁;内螺纹管高压汽水两相流摩擦压降特性的研究[J];动力工程;1989年03期

8 陈听宽,陈宣政,陈学俊,庄文贤,丁惠民;内螺纹管近临界压力区两相流沸腾传热特性的研究[J];工程热物理学报;1989年02期

9 周启瑾,赵童;内螺纹管空冷冷凝器的传热试验研究[J];流体工程;1989年07期

10 杨伟年;谭盈科;陆应生;魏怀亮;阮志强;;多头内螺纹管管内R12沸腾传热强化的研究【摘】[J];广州化工;1989年03期

相关博士学位论文 前1条

1 张井志;微小通道内气液Taylor流动及冷凝环形流动的数值模拟与实验研究[D];浙江大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 闫晓龙;不同齿形内螺纹管内R410A的冷凝实验与工程模型研究[D];浙江大学;2019年

2 何坤;5083铝合金动态本构模型及内螺纹管成形工艺仿真研究[D];湖南大学;2018年

3 洪晓强;不同管径内螺纹管蒸发换热研究[D];浙江大学;2018年

4 昝占华;基于多普勒的内螺纹识别与检测技术的研究[D];河北工业大学;2017年

5 周安平;多头内螺纹管内单相流动与换热试验研究[D];大连理工大学;2018年

6 刘瑞;土壤源热泵U型内螺纹管换热器换热特性的实验研究[D];西安科技大学;2012年

7 赵朝;内螺纹管内纳米流体换热特性的数值模拟[D];东北电力大学;2014年

8 刘力文;R245fa水平内螺纹管内流动沸腾特性的实验与模拟研究[D];湘潭大学;2016年

9 贾丹丹;超临界水在大型换热器中的流动与传热强化研究[D];大连理工大学;2015年

10 吴焕芳;冷拔内螺纹管成型过程的非线性有限元分析[D];天津理工大学;2005年

本文编号：2846391