熱泵系統(tǒng)中應用混合工質的微通道蒸發(fā)器實驗研究.pdf

1、隨著科學技術水平和制造技術的迅速發(fā)展，微型機械系統(tǒng)逐步應用在工程建設和社會生活中，為保證微型機械系統(tǒng)的良好平穩(wěn)運行，減小換熱器空間體積，合理高效利用能源，微型換熱器廣泛應用于各種微型機械系統(tǒng)。溫室效應和臭氧層破壞等日益嚴峻的環(huán)境問題，使得研究者廣泛關注環(huán)境友好型制冷工質的研究。C O2是唯一可以廣泛應用于汽車、家用、商用、工業(yè)制冷和空調系統(tǒng)的自然制冷工質。但是CO2運行壓力較高，節(jié)流損失較大。從解決全球變暖問題和能量利用效率兩方面來說，

2、C O2的非共沸混合制冷工質的應用對制冷行業(yè)有深遠的影響。
　　采用層積式微通道換熱器作為熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其體積為1.1856×10-4 m3，換熱面積為7.9456×10-2 m2，換熱面積和體積比為670.18 m2/m3，其中制冷工質側通道尺寸為0.2 mm×0.2 mm，水側通道尺寸為0.5×0.4 mm。分別選用R744/R32、R744/R161和R744/R41質量分數分別為80％/20%、60%/40%的二元非共

3、沸混合物和純R744作為制冷工質，測試了層積式微通道蒸發(fā)器的換熱和流動特性，以及熱泵系統(tǒng)的運行特性，將純R744制冷工質的實驗結果與模型預測值進行對比分析。
　　分析實驗結果發(fā)現(xiàn)微通道蒸發(fā)器水側入口溫度對R744工質側換熱和流動特性影響很小；水側體積流量越大，微通道蒸發(fā)器 R744工質側的傳熱系數越高，但壓降基本不隨水側體積流量改變；微通道蒸發(fā)器的制冷量可以達到4.52 kW，結構緊湊，換熱效果較好。
　　對比分析不同混合物

4、作為熱泵系統(tǒng)制冷工質的實驗結果，相比于R744質量分數為60%的二元混合物，R744質量分數為80%時，微通道蒸發(fā)器的傳熱系數較高，傳熱單元數較大。R32質量分數為20%的二元混合物作為制冷工質，系統(tǒng)運行時蒸發(fā)溫度較高，此時微通道蒸發(fā)器的傳熱系數最大。R161質量分數為20%的二元混合物作為制冷工質，微通道蒸發(fā)器的傳熱系數最小。
　　R161質量分數為20%的二元混合物作為制冷工質，層積式微通道蒸發(fā)器的壓降最大，R41質量分數為2