工质对环形热管换热性能影响的实验研究

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1、第28卷第3期建筑热能通风空调Vo1．28No．32009年6月BuildingEnergy&EnvironmentJun．20o9．6—8文章编号：1003．0344(2009)03．006—3工质对环形热管换热性能影响的实验研究余洋万建武广州大学土木工程学院摘要：本文采用R22和R134a作为工作介质，实验研究了环形热管换热器在不同室内设计温度、不同充液率等情况下的换热性能，研究结果表明两种lT作介质的换热量具有相同的变化规律，但在相同条件下，R22的换热量比R134a高30％左右。研究结果

2、可为空调用环形热管换热器工作介质的选择提供理论依据。关键词：工作介质环形热管换热器换热性能充液率ExperimentalResearchontheInfluenceofHeatTransferPerformancewithDiferentWorkingFluidsinLoopHeatPipeYUYang．WANJian—WUCollegeofCivilEngineering，GuangzhouUniversityAbstract：TakingR22andR134aasworkingfluidso

3、floopheatpipe，thepaperexperimentallystudiedtheheattransferperformanceofloopheatpipeunderdifferentindoordesigntemperaturesandfillingratesofworkingfluid．StudyresulmshowthatthereisasimilarchangetendencyofheattransferquantityforbothR22andR134a．However，th

4、equantityofheattransferwithR22is30％largerthanthatwithR134aundersameworkingcondition．Thestudyresultscangiveatheoreticalbasisforselectingworkingfluidsintheloopheatpipeusedforair—conditioningsystem．Keywords：workingfluid，loopheatpipe，heattransferperforma

5、nce，fillingrate0前言影响。如果热管内的工作介质在所使用范围内高于大气压力，就可以避免由于系统密封不严等原因而导致热管换热器传热性能的好坏在一定程度上取决空气进人，形成不凝性气体。本文讨论的环形热管换于热管工作介质的特性，因此，选择合适的工作介质热器是靠压力差工作，如果热管蒸发段和冷凝段之间对于提高热管换热器的传热性能具有重要的意义。热有压力差，而且此压力差大于流动产生的阻力，热管就管工作介质除了要求输送能力要大(潜热大、热导率会运行。文献【2】提出，采用水为工质的热管，工作温度高

6、、粘性小、表面张力大等)，还要求热管工作介质具一般在100~C左右，且小热流很难将热管启动，而采用有热稳定性好，与吸液芯及壳体材料有良好的相容性低沸点物质R22等作为热管工质，适用于热流密度较和在工作温度下的热蒸汽压力不宜过高。之前的研小的热管换热器，启动容易，换热效果较好；文献[3]提究，较多的使用甲醇、丙酮等有机溶剂作为热管换热出，碱金属制品作为工质适用于高温热管。所以，热管器的工作介质_l_，但是它们都需要在真空状态下运行，内可以充填任何在操作区间内发生相变的物质，需要这就要求热管本身具有

7、极高的保压性能，否则微量空根据不同的应用条件，采用合适的工作介质。气和不凝性气体的渗入，将会对热管的运行产生不利在国内，R22是制冷空调系统中最基本也是最成收稿日期：2008—10．9作者简介：余洋(1983-)，女，硕士研究生；广州大学土木工程学院(5l0006)；E—mail：yuyanglO07@163．com基金项目：广州市建委科研项目(2006—02)第28卷第3期余洋等：工质对环形热管换热性能影响的实验研究·7·熟的制冷工质。随着保护环境要求的不断提高，热管组构造，其中蒸发段与冷凝段

8、的管段为竖直铝翅片铜换热器同其他制冷装置一样面临着制冷剂的替代问管，铜管外径为9．52mm，厚度为0．35mm，翅片厚度题，但是在发展中国家，对环境有不利影响的R22允为0．15mm，翅片间距为2．2mln。蒸发段与冷凝段竖许使用到2040年。因此，近年来R134a作为环保制冷直管段的排列方式均为叉排，管间距为25．4mm，排间剂工质备受关注，是公认的比较理想的替代制冷剂T距为22mm。热管换热器蒸发段与冷凝段的竖直翅片质。在本文讨论的实验研究中，将采用R22和R134a管顶部与底部各用4支水平