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制冷剂R22管外沸腾换热特性实验

制冷剂R22管外沸腾换热特性实验

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作者：杨宗兴重庆大学

学位级别：硕士

水平管束外的壳侧沸腾传热在制冷工业中的满液式蒸发器中得到了广泛的应用,因此对满液式蒸发器换热性能研究的意义重大。本文采用R22为管外沸腾工质、管内以水加热的形式研究制冷剂R22在水平光滑管管外沸腾换热特性。实验采用外径为20 m... 详细信息

水平管束外的壳侧沸腾传热在制冷工业中的满液式蒸发器中得到了广泛的应用,因此对满液式蒸发器换热性能研究的意义重大。本文采用R22为管外沸腾工质、管内以水加热的形式研究制冷剂R22在水平光滑管管外沸腾换热特性。实验采用外径为20 mm的紫铜管作为沸腾表面,通过改变管内加热水的进口温度以及流速来改变沸腾换热过程中的热流密度,得出管外沸腾的实验现象以及管外沸腾换热性能。1.在加热水进口温度与制冷剂的饱和温度相差为4.5℃、流量为0.35 m3/h时,管外会有少量气泡产生;在加热水进口温度与制冷剂饱和温度相差8.5℃、流量为0.49 m3/h时,管外沸腾换热系数比Ribatski理论值小很多,沸腾还未达到核态沸腾状态;在加热水进口温度与制冷剂饱和温度相差12°C、流量大小为0.73 m3/h时,管外沸腾换热系数与Ribatski的偏差较小,此时沸腾处于核态沸腾状态。2.将制冷剂R22的饱和压力控制在0.84 Mpa、0.86 Mpa、0.88 Mpa范围内,调节管内加热水的进口温度以及加热水流量大小来改变热流密度,热流密度变化区间为40005000 W/m2。管外沸腾换热系数与Ribatski公式计算的理论值最大偏差不超过±20%,与cooper理论值有较大偏差。通过实验发现在相同饱和压力下,管外换热系数随着热流密度的增大而成幂函数线性变化。3.对比实验过程中管内外换热系数的大小关系,指出R22在饱和压力为0.81.82 MPa、0.84.85 MPa时,热流密度在60002000 W/m2时,管内外换热系数相差不大,热流密度达到12000 W/m2后,管外制冷剂沸腾换热系数远高于管内加热水对流换热系数。

关键词：管外沸腾热阻分离法换热系数 cooper公式热流密度

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