简谈工质替代制冷工质在强化管外的冷凝与沸腾传热毕业论文范文

1、简谈工质替代制冷工质在强化管外的冷凝与沸腾传热毕业论文范文    化冷凝传热性能优于目前文献报道的TurboC管。在实验范围内，对于R22、R134a和R410a，HGPF管的总传热系数分别是光管管的5.526.04倍、5.256.21倍和5.155.89倍。通过引入表面张力作用系数，建立了HGPF管的冷凝传热系数联系式，该联系式能较好地计算管外冷凝传热系数值。（2）在饱和温度为39°C时，探讨了单组分制冷工质R22和R134a及摘要：根据蒙特利尔协议，传统的制冷工质R22由于对大气臭氧层具有破坏作用而将禁用。目前，R134a、R410a和R4

2、07c作为其替代工质已在制冷空调行业广泛运用。除环保不足外，节能也是制冷空调行业亟待解决的重要不足。冷凝器和蒸发器是制冷空调机组重要的换热设备，其传热性能的高低直接影响到整个机组的效率和能耗水平。节能、节材的重大需求不断推进强化传热技术的进展，并推动了高效冷凝器和蒸发器的开发和运用。过去的几十年，德国、美国及日本公司开发出的不同类型强化传热管已在制冷空调行业广泛运用。其中，代表性的管外冷凝强化管是Turbo C管和管外沸腾强化管Turbo B管。本实验室自主开发出了强化管外冷凝传热的花瓣型翅片管（petal-shaped finned tube，简称PF管）及螺旋槽花瓣型翅片管（hepcal

3、groove petal-shaped finned Tube简称HGPF管），以及不锈钢微翅片管（micro-fin tube，简称MF管）和强化管外沸腾传热的机械加工表面多孔管（mechanically fabricated porous surface tube，简称MFPS管）。本论文对制冷工质R22及其替代工质R134a、R410a和R407c在自主研发强化管外的冷凝与沸腾传热进行了实验和论述探讨，主要工作包括：（1）在饱和温度为39°C时，探讨了单组分制冷工质R22和R134a及近共沸混合组分制冷工质R410a在单根光滑管、PF管和HGPF管外的冷凝传热性能。实验制冷工质

4、在PF管和HGPF管外的冷凝传热系数都随壁面过冷度的增大而减小。HGPF管为双面强化传热管，既能强化管外制冷工质的冷凝传热系数，又能强化管内水的对流传热系数，且强化冷凝传热性能优于目前文献报道的Turbo C管。在实验范围内，对于R22、R134a和R410a，HGPF管的总传热系数分别是光管管的5.526.04倍、5.256.21倍和5.155.89倍。通过引入表面张力作用系数，建立了HGPF管的冷凝传热系数联系式，该联系式能较好地计算管外冷凝传热系数值。（2）在饱和温度为39°C时，探讨了单组分制冷工质R22和R134a及近共沸混合组分制冷工质R410a在三根HGPF管外的冷凝传

5、热性能。对于实验制冷工质，无论是每排管外冷凝传热系数，还是三排管的平均冷凝传热系数，都随壁面过冷度的增大而减小。在相同壁面过冷度条件下，R410a在三排管外的平均冷凝传热系数最大，R134a的平均冷凝传热系数最小。HGPF管有着显著的管束效应影响，基于Nusselt的管束效应公式，建立了HGPF管的管束效应的计算联系式。在相同壁面过冷度条件下制冷工质蒸汽饱和温度为35°C时的管束平均冷凝传热系数高于39°C时的平均冷凝传热系数。（3）在蒸汽温度为39°C时，探讨了非共沸混合制冷工质R407C在PF管外（包括单管、三排管束以及螺旋隔板冷凝器）的冷凝传热性能。随着壁面

6、过冷度的增加，管外冷凝传热系数也增加，这与单组分及近共沸混合组分制冷工质的冷凝传热现象相反，其理由是非共沸混合制冷工质冷凝历程中有着传质阻力的影响。单管冷凝传热探讨表明，PF管的强化因子为4.65.35。对于R407C的冷凝，PF管也有着显著的管束效应。在相同热流密度下，螺旋隔板PF管冷凝器的冷凝传热系数是低肋管（Low finned tube，简称LF管）冷凝器的1.56倍左右。建立了螺旋隔板PF管冷凝器和LF管冷凝器的冷凝传热系数联系式，该联系式与实验结果吻合良好。（4）针对制冷设备在海水等特殊冷却介质中的运用，开发出不锈钢MF管。在饱和温度为39°C时，探讨了单组分及近共沸混合

7、组分制冷工质R22、R134a和R410a在单根MF管外的冷凝传热性能。随着壁面过冷度的增加，冷凝传热系数逐渐减小。制冷工质R134a、R22和R410a在MF管的强化因子分别为2.232.81、2.43.55和2.653.55，强化冷凝传热性能大大小于PF管。（5）在饱和（蒸汽）温度为39°C时，探讨了制冷工质R22及其替代工质R134a、R410a和R407c在MFPS管束池沸腾传热性能。随着热流密度的增加，制冷工质的沸腾传热系数也增大。在三排管束中，对于制冷工质R22、R134a和R410a，第二排管的沸腾传热最高、其。    及管束外的

8、冷凝传热强化87-936.1单管外冷凝传热强化87-896.2单管外冷凝传热热阻浅析896.3三排管外冷凝传热特性89-916.4螺旋隔板PF管冷凝器的传热强化91-926.5本章小结92-93第七章制冷工质在MFPS管束的池核沸腾传热探讨93-1017.1MFPS管的强化沸腾传上一页123下一页次是第一排管，第三排管最小。对于制冷工质R407c，第二排管的沸腾传热最高、其次是第三排管，第一排管最小。在管束蒸发器中，在相同的热流密度下，R410a沸腾换热传热系数分别是R22和407C的1.251.81和6.337.02倍。对于R22和R410a，沸腾传热热阻与总热阻的比值分别低于21和15，这

9、表明水侧热阻是制约热阻。但对于R407C，沸腾传热热阻与总热阻的比值在55左右，制冷工质侧热阻比水侧略高。建立了沸腾传热系数与热流密度的联系式，该公式的计算值与实验值吻合良好。在此工作基础上，还完成了双面强化螺旋槽MFPS管满液式蒸发器的性能测试。    关键词：制冷工质论文 螺旋槽花瓣型翅片管论文 不锈钢管微翅片管论文 机械加工表面多孔管论文 冷凝与沸腾传热论文         摘要5-7ABSTRACT7-10目录10-13主要符号表13-15第一章 绪论15-411.1

10、 探讨的背景与作用15-171.2 管外冷凝传热强化探讨17-311.2.1 单管17-251.2.2 管束25-291.2.3 论述探讨29-311.3 管外沸腾（池沸腾）传热强化探讨31-391.3.1 单管31-351.3.2 管束35-371.3.3 论述探讨37-391.4 主要探讨内容39-41第二章 实验装置与实验策略41-542.1 单管及三排管冷凝传热实验系统41-452.1.1 实验流程41-432.1.2 实验管43-452.2 实验测量及实验步骤45-502.2.1 实验策略45-482.2.2 实验测量48-492.2.3 管外冷凝实验步骤49-502.3 冷凝器与蒸

11、发器传热实验系统50-522.4 实验工质52-532.5 本章小结53-54第三章 实验数据处理54-673.1 冷却水定性参数的计算543.2 热水定性参数的计算54-553.3 管外冷凝传热系数计算55-573.4 管内水的对流传热系数计算57-583.5 管内外热阻计算58-593.6 光滑管外冷凝传热系数的计算593.7 实验误差浅析59-633.7.1 实验热平衡浅析593.7.2 实验误差计算59-633.8 管外池核沸腾换热实验数据的处理63-663.8.1 管外池核沸腾实验数据的处理63-643.8.2 实验的误差浅析64-663.9 本章小结66-67第四章 单组分及近共沸

12、混合组分制冷工质在单管外的冷凝传热强化67-824.1 制冷工质在HGPF管外的冷凝传热探讨67-774.1.1 实验系统的可靠性验证67-684.1.2 威尔逊分离法求解HGPF管内传热系数68-694.1.3 不同制冷工质在PF管和HGPF管外的冷凝传热性能69-714.1.4 不同制冷工质在HGPG管外冷凝传热的热阻浅析71-724.1.5 不同制冷工质在HGPG管外的冷凝传热强化72-734.1.6 TURBO C管的强化因子734.1.7 管内水流速对总传热系数的影响73-744.1.8 HGPF管外冷凝传热模型74-774.2 制冷工质在不锈钢MF管外的冷凝传热探讨77-804.2

13、.1 制冷工质在不锈钢光滑管外的冷凝传热系数与论述值比较77-784.2.2 制冷工质在不锈钢MF管外的冷凝传热强化78-794.2.3 制冷工质在不锈钢MF管及光滑管的总传热系数79-804.3 本章小结80-82第五章 单组分及近共沸混合组分制冷工质在三排HGPF管外的冷凝传热强化82-875.1 管外冷凝传热系数与壁面过冷度的联系82-845.2 平均冷凝传热系数与壁面过冷度的联系84-855.3 饱和温度对管束平均冷凝传热系数的影响85-865.4 本章小结86-87第六章 非共沸混合组分制冷工质在PF单管及管束外的冷凝传热强化87-936.1 单管外冷凝传热强化87-896.2 单管外冷凝传热热阻浅析896.3 三排管外冷凝传热特性89-916.4 螺旋隔板PF管冷凝器的传热强化91-926.5 本章小结92-93第七章 制冷工质在MFPS管束的池核沸腾传热探讨93-1017.1 MFPS管的强化沸腾传。    3热机理93-947.2 制冷工质在三排MFPS管束外的沸