CO2及與PAG潤滑油混合物管內流動沸騰換熱理論分析與實驗研究.pdf

1、自然工質CO2具有非常好的應用前景，是制冷劑替代過程中備受青睞的選擇。設計高效緊湊換熱器，提高CO2跨臨界制冷循環(huán)的效率，是加快其向實用化邁進的關鍵問題。了解潤滑油的存在對蒸發(fā)器換熱性能的影響是設計高效換熱器首先需要解決的問題。本文通過理論分析、EES模擬和實驗研究相結合的手段，開展了對CO2及CO2/PAG潤滑油混合物管內流動沸騰換熱特性的研究。
　　 對亞臨界CO2流體的物性進行分析，并在蒸發(fā)溫度范圍(-20-20℃)與四種

2、常規(guī)制冷劑(R22、R290、R410a和R134a)進行對比，指出CO2管內蒸發(fā)沸騰有很多優(yōu)勢。論文對CO2管內流動特性進行了分析，發(fā)現(xiàn)CO2在管內流動動過程中易形成液滴夾帶，且出現(xiàn)干涸較早。根據(jù)CO2管內流動的特點，對管子上部出現(xiàn)干涸前后換熱系數(shù)的變化情況進行模擬計算，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)溫度的升高不僅可以延遲干涸出現(xiàn)，還會增強換熱，而質量流速的增加可以使干涸提前但其對換熱增強作用不明顯，而熱流密度的增加既能增強換熱又會導致干涸的發(fā)生。

3、　　 論文對管長和質量流量進行了設計計算，并依據(jù)計算結果設計和搭建CO2及與PAG潤滑油混合物管內流動沸騰換熱實驗臺。利用該實驗臺完成潤滑油濃度和蒸發(fā)溫度對換熱系數(shù)影響的實驗。實驗研究結果表明：潤滑油的存在對CO2管內流動沸騰換熱產(chǎn)生一定影響，隨著油濃度的升高，CO2管內流動沸騰換熱系數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢；較低的潤滑油含量就對局部換熱系數(shù)產(chǎn)生較大影響，然而當潤滑油含量達到一定濃度，換熱系數(shù)將基本維持不變。同時，論文提供了低質量流速和熱流密