co2在微通道蒸发器中的气液两相流换热特性研究

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1、CO2在微通道蒸发器中的气液两相流换热特性研究作者姓名张杰导师姓名、职称王卫东副教授一级学科仪器科学与技术二级学科精密仪器及机械申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码107011204121982学号分类号TN82TB66公开密级西安电子科技大学硕士学位论文CO2在微通道蒸发器中的气液两相流换热特性研究作者姓名：张杰一级学科：仪器科学与技术二级学科：精密仪器及机械学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：王卫东副教授提交日期：2014年12月ResearchontheHeatTransferPr

2、opertiesofCO2Vapor-liquidTwoPhaseinMicro-channel(s)EvaporatorAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInstrumentScienceandTechnologyByZhangJieSupervisor:Assoc.Prof.WangWeidongDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性

3、）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的

4、规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着环境问题日益严峻，人们开始意识到不应以牺牲环境为代价来推动经济发展，而应走可持续发展的道路。天然工质CO2因其良好的换热性能，并且具有其它工质无法比拟

5、的环境优势，因此在制冷系统中替代其它合成工质已经成为必然趋势。本文主要使用数值模拟的方法，对CO2在微通道蒸发器内的气液两相流换热特性进行了分析，具体工作如下：首先，从环境保护和高效节能的角度出发，对CO2制冷剂和CO2跨临界制冷循环进行了介绍分析。其次，对于微通道内气液两相流问题的研究目前还比较欠缺并且尚未成熟，本文就此问题采用一种最简单的分析模型方法——均相模型，并介绍了它的基本理论方法与基本控制方程。然后，采用均相模型和表观热容法，基于有限元分析软件，对微通道内的CO2气液两相流进行了数值模拟，并对传热场和

6、流场下的温度、速度、压力和气相体积分数等分布情况进行了分析。通过对换热量的数值计算结果与理论分析值的比较，验证了此方法的合理性与准确性。最后，采用均相模型和表观热容法，基于有限元分析软件，对微通道蒸发器内的CO2气液两相流进行了数值模拟，并考察了制冷剂的干度、质量流量、热源功率等因素对蒸发器换热效果的影响。基于对数值模拟结果的比较，对此微通道蒸发器进行了改进分析，并对改进后的蒸发器的换热能力进行了估算。本文证实了均相模型的可行性而且研究了CO2在微通道蒸发器中的气液两相流换热特性并提出了一些改进措施，对其他学者的

7、研究以及工程领域的应用具有一定的参考价值。关键词：CO2气液两相流，微通道，均相模型，表观热容法论文类型：基础研究类IABSTRACTABSTRACTWiththeenvironmentproblemsbecomingincreasinglyserious,thereisagrowingrecognitionthattheeconomicdevelopmentshouldnotbepromotedatthecostofenvironmentbutbythemeansofsustainabledevelopment

8、.Duetoitsremarkableheattransferperformancesandincomparableenvironment-friendlyadvantages,thenaturalcarbondioxide(CO2)refrigerantisconsideredtohaveanirresistibletrendtoreplaceothersyntheti