r22在矩形微细管内凝结换热的实验研究

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1、第203143卷年第126月期R22在矩形微细管内凝结换热的实验研究"Co1．34，No．6December，2013文章编号：0253-4339(2013)06—0017—05doi：10．3969／j．issn．0253-4339．2013．06．017R22在矩形微细管内凝结换热的实验研究刘纳李俊明(清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084)摘要通过实验研究了R22在当量直径为0．952mm水平不锈钢矩形管内的凝结换热过程。实验时的饱和温度为4O一50℃、质量流速为200—800kg／(m·s)、干度为0～1。研究结果表

2、明：R22的凝结换热系数随质量流速和干度的增大而增大，在较高干度区增大趋势更加明显，随饱和温度的增大凝结换热系数减小。然后将实验结果与三种已有换热关联式进行了对比，在与R22相比时发现，在相同实验工况下R152a的凝结换热系数大于R22的凝结换热系数。关键词凝结换热；微通道；换热系数；实验研究中图分类号：TK124文献标识码：AExperimentalInvestigationonHeatTransferofR22duringCondensationinaRectangularMicrochannelLiuNaLiJunming(KeyLaborato

3、ryforThermalScienceandPowerEngineeringofMinistryofEducation，DepartmentofThermalEngi—neering，TsinghuaUniversity，Beijing，100084，China)AbstractThepaperreportedheattransfercoefficientsofR22duringcondensationinahorizontalstainlesssteelrectangularmierochannelwiththehydraulicdiameterof

4、0．952mm．Testswereconductedwithsaturationtemperaturesof40～50℃．massfluxesof200～800ks／(m·s)andvaporqualitiesfrom0to1．TheresuhsshowthatheattransfercoefficientsofR22increasewithmassfluxandvaporqualityespeciallyinhighvaporqualityregionswhiledecreasewiththesaturationtemperature．Thedata

5、werecomparedwiththreeexistingheattransfercorrelations．HeattransfercoeficientsofR152aarelargerthanthedataofR22whencomparedwiththesameexperimentalcondi—tions．Keywordscondensationheattransfer；microchannel；heattransfercoefficients；experimentalinvestigation微通道换热器具有强化管内换热以及降低空气数最大，沿管长

6、逐渐降低；环状流界面波动的存在强侧阻力等优点，已在汽车空调行业中得到广泛应用。化了凝结换热；针对环状流提出了换热关联式。微通道换热器的换热管为多通道矩形或方形管，矩形1实验系统及数据处理管中由于拐角的存在导致表面张力增强，工质在矩形管内的凝结换热机理不同于圆管。因此，有必要开展图1所示的实验系统包括一个制冷剂回流以及制冷剂在微通道矩形管内凝结换热的实验研究。两个冷却水回路。储液罐中的制冷剂，依次经过过滤针对不同制冷剂在非圆形微通道内凝结换热特器、齿轮泵和流量计，在预热器中被加热成气液两相性的实验研究已有文献报道。DelCol等实验研究混合物，在实验段冷

7、却水的冷却下发生凝结，被流过了R134a在边长为1．18mm单矩形管内的凝结换热过冷器的冷却水冷却，全部冷凝后回到储液罐中。两特性。Derby等针对R134a在1mm矩形、三角形恒温水浴分别为实验段和过冷段提供进口温度恒定以及半圆形管内的凝结换热系数开展了实验研究，发的冷却水。现质量流速和干度对换热系数影响较大，饱和温度、实验步骤为：实验初期，将制冷剂回路中阀门开热流密度以及管型对换热系数影响不大。此外，Kim到最大，开启齿轮泵和恒温水浴。调节储液罐加热器等实验研究了FC-72在当量直径1mm矩形多通的功率，将系统压力加热到实验饱和压力。调节系统道内的

8、凝结换热系数，结果表明实验段入口的换热系中制冷剂的流量以及预热器加热功率，过冷态的制冷收稿日期