基于制冷剂沿程相变的蒸发器强化换热实验研究

来源 :天津商业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:wc8861
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
流动沸腾传热发生在石油、化工等各个行业的重要环节,更是制冷系统蒸发器内的主要换热过程,换热器传热性能的优劣直接影响系统性能的优劣,因此,研究强化换热技术对系统的节能性以及运行稳定性都具有重要意义。本文从制冷剂侧对流换热入手,探究一种通过改变制冷剂在管内的干度以此提高制冷剂测对流换热效率的方法。首先通过MATLAB软件编程调用Refprop软件中的物性参数,以水为载冷剂、R134a为制冷剂对一个使用套管式蒸发器的间接冷却制冷系统建立了传热模型,利用数值模拟的方法研究了制冷剂侧对流换热系数对系统运行的影响,得出以下结论:制冷剂侧对流换热系数每增加100W·m-2·℃-1,在制冷剂侧对流换热系数为904W·m-2·℃-1至1300W·m-2·℃-1的条件下,换热面积减小1.5%至2.7%,在制冷剂侧对流换热系数为1400W·m-2·℃-1至2000W·m-2·℃-1的条件下,换热面积减小1.0%至1.5%,在制冷剂侧对流换热系数为2100W·m-2·℃-1至3000W·m-2·℃-1的条件下,换热面积的减小率降至0.6%至0.7%;制冷剂侧对流换热系数每增加100W·m-2·℃-1,当制冷剂侧对流换热系数在904 W·m-2·℃-1至1800W·m-2·℃-1的范围内,载冷剂侧对流换热系数增加0.3%至1%,当制冷剂侧对流换热系数在1900W·m-2·℃-1至3000W·m-2·℃-1的范围内,载冷剂侧对流换热系数增加0.1%至0.2%;制冷剂侧对流换热系数每增加100 W·m-2·℃-1,制冷剂侧对流换热系数在904W·m-2·℃-1至1300W·m-2·℃-1的范围内,载冷剂质量流量可提高1.1%至1.9%,制冷剂侧对流换热系数在1400W·m-2·℃-1至2000W·m-2·℃-1的范围内时,载冷剂质量流量可提高0.5%至0.9%,制冷剂侧对流换热系数在2100W·m-2·℃-1至3000W·m-2·℃-1的范围内时,载冷剂质量流量可提高0.2%至0.4%;随着制冷剂侧对流换热系数的提升,载冷剂出口温度和制冷系统COP分别呈现下降和上升的趋势。在R134a水平光滑直管内流动沸腾传热实验中,得出以下结论:在实验工况下,R134a局部对流换热系数随干度的变化呈先下降后上升再下降的趋势,将局部对流换热系数的最大值对应的干度称为临界干度;临界干度随着制冷剂质量流量的增大而增大,随着热流密度的增大而减小,蒸发温度升高,临界干度也会在一定程度上出现降低,在实验工况下,制冷剂质量流量由49.68kg·m-2·s-1上升至247.94kg·m-2·s-1,对应的临界干度由0.45上升至0.54,热流密度由5.083 kW·m-2上升至14.897 kW·m-2,对应的临界干度由0.51降至0.42,蒸发温度由0℃上升至10℃,临界干度由0.50降为0.45;相同蒸发温度和热流密度的条件下,制冷剂质量流量越大,同一干度对应的R134a局部对流换热系数越高,且这种趋势在干度为0.3至0.6的范围内更加明显;相同制冷剂质量流量和蒸发温度的条件下,在干度小于0.6的区域内,热流密度越大,同一干度对应的R134a局部对流换热系数越大,当干度大于0.6的情况下,增大热流密度会导致流动沸腾传热的恶化,此外还可以发现,热流密度越大,核态沸腾在整个流动沸腾传热中所占的比重越高;在相同的制冷剂质量流量和热流密度的条件下,蒸发温度越高,同一干度对应的R134a局部对流换热系数越大。在不同的R134a质量流量分配、热流密度和蒸发温度下,对R134a进行补液实验,补液点在实验段1/3处,实验结果显示:随着换热的进行,R134a局部对流换热系数分为4个阶段,首先是补液点前,这与普通的流动沸腾换热情况相似,第二阶段出现在补液之后,约占换热管总长度的1/2,局部对流换热系数急剧升高,然后快速下降,当扰动逐渐平稳后进入第三阶段,该阶段约占了换热管长度的1/3,在该阶段,管内制冷剂流型进入环状流,随着干度的增大,局部对流换热系数升高,换热的第四阶段,局部对流换热系数出现下降的趋势,这是由于制冷剂蒸干后换热管周向导热不均引起的;在相同工况下,补液实验中的R134a临界干度(0.60至0.75)较水平直管实验中的数据(0.450.58)大;在本文的实验工况下,补液实验中R134a平均对流换热系数较相同条件下水平直管实验中测的数值大15.2%至20.3%;主流区和补液部分制冷剂质量流量的分配对换热效率的提高有较大影响。
其他文献
本文通过对医疗垃圾的产生、处置、监管、处置技术现状分析,结合医废自身及危害特征、国家处置规划、监管政策,对如何有效到位的进行医废管理、选择并实施安全可靠的处置措施
目的探讨拉米夫定(LAM)和胸腺肽α1(Tα1迈普新)联合治疗慢性乙型肝炎52周疗效观察.方法将68例HBVDNA与HBeAg阳性的慢性乙型肝炎患者随机分为2组,LAM+Tα1联合治疗组和单一LA
【正】吉政办发[2009]75号各市(州)人民政府,长白山管委会,各县(市)人民政府,省政府各厅委办、各直属机构:为贯彻落实《国务院办公厅关于进一步加强政府采购管理工作的意见》
<正>C.I.刘易斯(1883一1964)是著名的现代美国逻辑学家和哲学家。作为现代模态逻辑的奠基人,刘易斯在逻辑学界享有极大的声誉,而作为一个哲学家他却没有受到应有的重视,在我
会议
<正>随着人类文明的发展及物质、文化生活水平的提高,生命质量问题愈来愈重视,健康保健亦愈来愈显得重要。整体护理是集躯体护理,健康教育和院外指导为一体的新的护理模式。
会议
目的研究精液白细胞含量对精子顶体酶活性的影响.方法采用正甲苯胺蓝过氧化物酶法对精液中白细胞进行定量测定并与精子顶体酶活性进行相关性分析.结果383例男性不育就诊者中1
我省名老中医陈瑞春教授,幼承家学,精究伤寒,从医执教40余年,在疑难杂病的治疗方面,积累了丰富的经验.笔者有幸侍诊于左右,深得教诲,获益匪浅,今就其治疗杂病的一些经验,整理
目的 PVDF分离膜因其优异的性能而被广泛应用于化工、电子、食品、生化等领域,欲通过高分子添加剂PEG、PVP亲水改性并改变制膜条件以制备高生物相容性、高透析性PVDF血液分离
会议
目的探讨新斯的明拮抗维库溴铵的剂量与时机.方法60例患者随机分成3组(各20例),各组均连续输注维库溴铵,术毕前5min停止输注维库溴铵,周围神经刺激不能引起反应时A组先予静脉