R410A-潤滑油混合物在5mm水平強化管內流動冷凝換熱和壓降特性研究.pdf

1、環(huán)保制冷劑R410A為近共沸混合物，溫度滑移微小，具有優(yōu)良的傳熱特性和流動特性，是R22的理想替代物。采用小管徑換熱管是降低R410A空調蒸發(fā)器成本和改善能效的重要手段之一。目前外徑為5.0mm的小管徑換熱管正在被廣泛地應用于R410A空調冷凝器，且有采用更小管徑換熱管的趨勢。潤滑油的混入增加了R410A在這類換熱管內流動冷凝換熱的復雜性。如何計算R410A-潤滑油混合物在小管徑換熱管內的流動冷凝換熱系數(shù)和壓力損失，定量評價潤滑油的混入

2、對冷凝器換熱管內換熱與壓降性能的影響，對于設計開發(fā)緊湊式冷凝器，促進小管徑換熱管的工程應用，推動環(huán)保制冷劑R410A替代R22的進程，具有重要價值。本文對R410A-潤滑油混合物在5mm水平強化管內流動冷凝換熱和壓降特性進行了研究。主要內容如下： ⑴在上海交通大學已有R410A-潤滑油混合物管內流動沸騰換熱和壓降特性的實驗系統(tǒng)的基礎上進行改造，搭建了R410A-潤滑油混合物管內流動冷凝換熱和壓降特性的實驗系統(tǒng)。 ⑵對R4

3、10A-潤滑油混合物在5mm水平強化管內的流動冷凝換熱特性進行了實驗研究。研究結果表明，在所測試工況內，R410A-潤滑油混合物的換熱系數(shù)隨質流密度的增大而增大；在不同的質流密度工況下，純制冷劑R410A的換熱系數(shù)隨干度的減小而減小，而R410A-潤滑油混合物的換熱系數(shù)隨干度的增大先增大，在干度為0.7左右時達到最大值；干度大于0.7時，換熱系數(shù)隨干度的增大而下降。在油濃度為1％的大部分工況下，換熱系數(shù)與無油工況下相差不大，可以認為油的

4、影響忽略不計。而在油濃度3％和5％工況下，油的存在惡化了換熱，換熱系數(shù)下降了9.3％～36.5％。基于混合物性開發(fā)了適合R410A-潤滑油混合物在5mm水平強化管內流動冷凝的換熱關聯(lián)式，新關聯(lián)式的預測值與92％的實驗數(shù)據(jù)誤差在±20％以內，平均誤差為6.7％，最大誤差為34.5％，所擬合的新?lián)Q熱關聯(lián)式和實驗數(shù)據(jù)具有較好的一致性。 ⑶對R410A-潤滑油混合物在5mm水平強化管內流動冷凝的壓降特性進行了實驗研究，研究結果表明，對于

5、純制冷劑R410A和R410A-潤滑油混合物，5mm強化管內的摩擦壓降隨著質流密度和干度的增大而增大；對于R410A-潤滑油混合物，油的存在對混合物的摩擦壓降的影響與干度有很大關系，中低干度時會減小壓降，而高干度時會增加壓降。在中低干度工況下，當平均油濃度從0％增長到5％時，R410A-潤滑油混合物的摩擦壓降最大可減小29％；在高干度工況下，當平均油濃度從0％增長到5％時，R410A-潤滑油混合物的摩擦壓降最大可增加8％?；诨旌衔镄裕?/p>