氟乙烷(R161)及其潤滑油混合物水平內螺紋管內流動沸騰換熱特性研究.pdf

1、近幾十年內，在世界對臭氧層破壞及溫室效應的日益關注下，制冷與空調行業(yè)中制冷劑的替代研究成為一個熱點問題。新型制冷劑R161是環(huán)保綠色制冷劑(ODP為0，GWP為12)，具有優(yōu)良的循環(huán)性能和傳熱性能，是R22、R407C等有高GWP值制冷劑的潛在替代品。目前，在制冷系統(tǒng)的換熱設備中使用小管徑強化管是增強換熱器換熱性能的有效手段之一，此外，潤滑油的混入增加了制冷劑沸騰換熱的復雜性。制冷劑/潤滑油混合物在強化管內的沸騰換熱特性研究，對于緊湊式

2、蒸發(fā)器的設計開發(fā)，推動新型制冷劑的替代進程，具有重要價值。
　　本文從R161與R161/潤滑油混合物在內螺紋強化管內沸騰換熱的基礎性問題著手，通過實驗獲得了沸騰換熱系數(shù)和壓降數(shù)據(jù)，從理論上分析了不同工況對換熱與壓降的影響，開發(fā)了適用于R161/潤滑油混合物在內螺紋強化管內沸騰的預測關聯(lián)式，為預測潤滑油對制冷劑R161在蒸發(fā)器中沸騰換熱性能的影響提供了理論與實驗基礎。本文內容主要包括了以下幾方面:
　　(1)在原有實驗裝置的

3、基礎上，設計改造了適用于研究制冷劑/潤滑油混合物在管內沸騰換熱性能的實驗裝置。
　　(2)對R161在7mm內螺紋強化管內的沸騰換熱和壓降特性進行了實驗研究。實驗獲得了飽和溫度-5℃～8℃，熱流密度11.76～52.94kW/m2，質量流速100～250kg/(m2s)范圍內的換熱系數(shù)與摩擦阻力。實驗結果表明:1）R161當?shù)負Q熱系數(shù)隨干度的增大而增大，并在干度為0.7～0.8時達到最大值;2) R161換熱系數(shù)隨質量流速、熱流密

4、度的增大而增大;3）R161在螺紋強化管內摩擦壓降隨質量流速的增加顯著上升;4）R161在螺紋強化管內摩擦壓降隨熱流密度的增大而增大;5）R161在螺紋強化管內摩擦壓降隨著飽和溫度的降低而增大。
　　(3)對R161/潤滑油混合物在7mm內螺紋強化管內的沸騰換熱和壓降特性進行了實驗研究。實驗獲得了飽和溫度-5℃～8℃，熱流密度11.76～52.94kW/m2，質量流速100～250kg/(m2s)，潤滑油濃度1.5％～5.0％范圍