水平管內(nèi)R245fa凝結(jié)換熱研究.pdf

1、目前，能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為全世界亟需解決的重大問題。工業(yè)生產(chǎn)排放的中、低溫余熱是節(jié)能潛力巨大的寶貴余熱資源。R245fa工質(zhì)在進(jìn)行余熱回收方面有著獨(dú)天得厚的優(yōu)勢(shì)，可作為有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的良好工質(zhì)。同時(shí)隨著制冷空調(diào)行業(yè)的發(fā)展，已對(duì)R245fa工質(zhì)替代其他制冷劑作出了相關(guān)研究。本文主要研究R245fa在水平管內(nèi)的凝結(jié)換熱特性。
　　本文設(shè)計(jì)和搭建了水平管內(nèi) R245fa凝結(jié)換熱與流型觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，詳細(xì)介紹水平管內(nèi) R245fa凝結(jié)

2、換熱的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理方法；分析實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不確定度，證明了本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)方法可靠。進(jìn)行了管內(nèi)凝結(jié)換熱實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中通過研究不同冷凝溫度、工質(zhì)蒸汽質(zhì)量流率、入口干度、冷卻水溫、冷卻水流量下，R245fa工質(zhì)蒸汽在水平圓管內(nèi)凝結(jié)的換熱特性，得出 R245fa水平管內(nèi)的凝結(jié)換熱規(guī)律，其規(guī)律如下：
　　1.工質(zhì)蒸汽質(zhì)量流量從4.38kg/h增加到10.05kg/h，冷凝系數(shù)一直增大。當(dāng)蒸汽入口質(zhì)量流量增加時(shí)，蒸汽流速增大，對(duì)凝

3、結(jié)過程所生成的液膜的作用力增大，使得液膜厚度減小，減小了由于液膜的存在而產(chǎn)生的換熱熱阻，凝結(jié)換熱系數(shù)增大。
　　2.當(dāng)冷凝溫度由51.2℃上升到58.9℃時(shí)，冷凝換熱系數(shù)隨冷凝溫度的升高而降低，主要是因?yàn)槔淠郎囟炔煌斐晒べ|(zhì)的物性不同。
　　3.入口干度從0.89變化到1時(shí)，冷凝換熱系數(shù)隨之增加。其原因是當(dāng)入口干度增加時(shí)，氣相的速度及其表面張力變大，氣液兩相界面之間的切應(yīng)力增大，其綜合效果使得管壁釋放熱量產(chǎn)生的凝結(jié)液膜變薄，

4、換熱熱阻變小。
　　4.當(dāng)冷卻水溫度從40℃減小到37℃，冷凝換熱系數(shù)隨著冷卻水溫度的降低反而增大。冷卻水溫度越低，換熱系數(shù)越大。當(dāng)冷卻水越低時(shí)，管壁溫度越低，因此冷凝換熱溫差增大。
　　5.冷卻水流量由0.69L/min增加到0.87L/min，冷凝換熱系數(shù)隨之增大。冷卻水流量增大，使得冷卻水側(cè)的換熱加強(qiáng)；冷卻水流量增大時(shí)，冷卻水側(cè)的變化溫度減小，導(dǎo)致?lián)Q熱溫差增大，換熱系數(shù)增大。
　　同時(shí)，利用CFD軟件對(duì)工質(zhì)R24