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面对全球变暖和臭氧层破坏问题,全球制冷空调行业提出加速淘汰R22和削减HFCs(氢氟碳类)制冷工质的解决方案,因此寻找绿色环保的替代制冷剂的任务迫在眉睫。R290俗称丙烷,其ODP(臭氧消耗潜能)为0、GWP(温室效应效能)极低,是一种具有优良的热力学性质和循环性能、来源广、实用性高等优点的HCs(碳氢类)制冷工质。但由于其可燃性较高,因此在空调系统中使用时安全风险不可忽视。增强R290在蒸发器换热管内流动沸腾换热可减小系统中制冷工质的充注量,是降低R290燃爆性的实际可行的安全措施之一。因此,本文在前期实验研究的基础上采用数值模拟的方法研究了 R290在水平管内流动沸腾换热特性,得出了各因素对增强流动沸腾换热性能的影响,为R290在制冷空调中的广泛应用提供理论依据。首先,本文运用ICEM软件建立了管外径为4～7mm的水平光滑铜管和水平微肋铜管的物理模型、进行了网格划分和网格独立性验证,运用FLUENT19.0软件选取了多相流模型和湍流模型,设置了边界条件和计算方法,构建了数值模型并验证了模型的可靠性。其次,对R290在水平光滑铜管和水平微肋管内的流动沸腾换热特性进行模拟,分析了水平铜管内温度场、速度场和气相体积分数分布,讨论了质量流速、热流密度、饱和温度和管径对流动沸腾换热系数的影响。结果表明:流动沸腾换热系数随质量流速、热流密度和饱和温度的增加而增大,干度较小时,热流密度和饱和温度对流动沸腾换热系数的影响更显著;干度较大时,质量流速的影响更明显。在水平光滑铜管内,流动沸腾换热系数随管径的减小而增大;热流密度较高时,在管外径较小的水平微肋铜管内发生干涸现象,流动沸腾换热系数在中高干度区迅速减小。最后,在林宗虎强化换热、THE/PDI和强化因子三种微肋管的强化换热评价方法中,选择了采用强化因子来评价微肋管强化换热程度。得出了蒸发初始阶段质量流速对强化因子的影响不大的结论。另外,不同质量流速下流动沸腾换热系数随干度的变化不同,质量流速大于1 80 kg/(m2·s)时,流动沸腾换热系数随干度增大而持续增加。强化因子随热流密度和饱和温度的增加而增大。管径越小,强化因子越大,但是当热流密度较高时,由于管径为4mm和5mm的微肋铜管内发生干涸现象,导致微肋铜管的强化效果被大幅削弱。