水平管內R245fa凝結換熱研究.pdf

1、目前，能源和環(huán)境問題已經成為全世界亟需解決的重大問題。工業(yè)生產排放的中、低溫余熱是節(jié)能潛力巨大的寶貴余熱資源。R245fa工質在進行余熱回收方面有著獨天得厚的優(yōu)勢，可作為有機朗肯循環(huán)系統中的良好工質。同時隨著制冷空調行業(yè)的發(fā)展，已對R245fa工質替代其他制冷劑作出了相關研究。本文主要研究R245fa在水平管內的凝結換熱特性。
　　本文設計和搭建了水平管內 R245fa凝結換熱與流型觀測的實驗臺，詳細介紹水平管內 R245fa凝結

2、換熱的實驗內容、實驗步驟、數據處理方法；分析實驗系統的不確定度，證明了本實驗系統和實驗方法可靠。進行了管內凝結換熱實驗，實驗中通過研究不同冷凝溫度、工質蒸汽質量流率、入口干度、冷卻水溫、冷卻水流量下，R245fa工質蒸汽在水平圓管內凝結的換熱特性，得出 R245fa水平管內的凝結換熱規(guī)律，其規(guī)律如下：
　　1.工質蒸汽質量流量從4.38kg/h增加到10.05kg/h，冷凝系數一直增大。當蒸汽入口質量流量增加時，蒸汽流速增大，對凝

3、結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生的換熱熱阻，凝結換熱系數增大。
　　2.當冷凝溫度由51.2℃上升到58.9℃時，冷凝換熱系數隨冷凝溫度的升高而降低，主要是因為冷凝溫度不同造成工質的物性不同。
　　3.入口干度從0.89變化到1時，冷凝換熱系數隨之增加。其原因是當入口干度增加時，氣相的速度及其表面張力變大，氣液兩相界面之間的切應力增大，其綜合效果使得管壁釋放熱量產生的凝結液膜變薄，

4、換熱熱阻變小。
　　4.當冷卻水溫度從40℃減小到37℃，冷凝換熱系數隨著冷卻水溫度的降低反而增大。冷卻水溫度越低，換熱系數越大。當冷卻水越低時，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，冷凝換熱系數隨之增大。冷卻水流量增大，使得冷卻水側的換熱加強；冷卻水流量增大時，冷卻水側的變化溫度減小，導致換熱溫差增大，換熱系數增大。
　　同時，利用CFD軟件對工質R24