乙二醇載冷劑水力特性研究.pdf

1、乙二醇載冷劑目前應(yīng)用的場合越來越多，無論是在冷庫應(yīng)用、空調(diào)機房、冰蓄冷還是土壤源熱泵或空氣源熱泵中，都會涉及到乙二醇的應(yīng)用，而不同濃度下乙二醇載冷劑的水力特性是十分重要的，本文通過對此問題的解決得到相應(yīng)的結(jié)論。本研究是通過實驗研究和模擬研究來進行的，首先通過實驗得到測試管道的粗糙度以及20℃時不同濃度乙二醇的水力特性,將有關(guān)參數(shù)帶入到模擬程序中，得到不同溫度濃度下乙二醇的水力特性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴實驗臺搭建調(diào)試后進行通

2、水實驗，選擇DN25和DN40兩種管徑；DN25管中流體流速范圍控制在1.3-2.0m/s，DN40管中流體流速控制在1.1-2.0m/s，根據(jù)測試和模擬計算可以知道DN25管徑的相對粗糙度為0.00563，DN40管徑的相對粗糙度為0.0359；20℃、DN25管徑時，測試范圍內(nèi)水的沿程阻力系數(shù)在0.0336上下波動；20℃、DN40管徑時，測試范圍內(nèi)水的沿程阻力系數(shù)在0.0624上下波動。在同一種管徑的管道粗糙度不變的情況下進行三種

3、乙二醇濃度的實驗，并得到沿程阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化規(guī)律：DN25管徑，20％濃度乙二醇溶液在雷諾數(shù)從18000到33000時，沿程阻力系數(shù)值在0.0365上下波動，25%濃度乙二醇溶液在雷諾數(shù)從16000到33000時，沿程阻力系數(shù)值在0.0368上下波動，30%濃度乙二醇溶液在雷諾數(shù)從15000到27000時，沿程阻力系數(shù)值在0.0372上下波動；DN40管徑，20%濃度乙二醇溶液在雷諾數(shù)從18000到50000時，沿程阻力系數(shù)值在0

4、.0624上下波動，25%濃度乙二醇溶液在雷諾數(shù)從16000到45000時，沿程阻力系數(shù)值在0.0644上下波動，30%濃度乙二醇溶液在雷諾數(shù)從15000到41000時，沿程阻力系數(shù)值在0.0661上下波動。⑵在測試雷諾數(shù)范圍內(nèi)進行了DN25和DN40管徑時的金屬軟管局部阻力測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在測試管道條件時，金屬軟管的管徑越大它的局部阻力系數(shù)越小；同一金屬軟管中通同一種流體，它的局部阻力系數(shù)不會隨著濃度變化而改變或是僅僅有微小改變，原因是

5、在測試濃度范圍內(nèi)，動力粘度的改變對金屬軟管中的能量耗散影響較?。挥蓽y試得到，流體為水時，DN25的金屬軟管局部阻力系數(shù)可取2.8，DN40的金屬軟管局部阻力系數(shù)可取2.2；流體為乙二醇溶液時，DN25的金屬軟管局部系數(shù)可取2.8， DN40的金屬軟管局部阻力系數(shù)可取1.7；在設(shè)計計算過程，無論是水或是乙二醇溶液， DN25管的局部阻力系數(shù)可取3.0，DN40管的局部阻力系數(shù)可取2.0。⑶利用實驗和模擬方法對水和乙二醇溶液在20℃溫度時的

6、沿程阻力系數(shù)結(jié)果進行了對比，較吻合。利用相同模擬方法對低溫工況進行模擬，分別為-5℃時，工質(zhì)為23.6%質(zhì)量濃度的乙二醇溶液，DN25管中溶液流速范圍為1.3 m/s-2.2 m/s，沿程阻力系數(shù)從0.042降低到0.038，DN40管中溶液流速范圍為1.1 m/s-2.2m/s，沿程阻力系數(shù)從0.066降低到0.065；從-10℃時，工質(zhì)為32.2%質(zhì)量濃度的乙二醇溶液模擬，DN25管中溶液流速范圍為1.3 m/s-2.2 m/s，沿