R417A和R22在光管和强化管外的凝结换热特性比较

对氟利昂R417A与R22在水平单管外的凝结换热性能进行了试验研究,试验工况温度40℃,试验管为光管和两根双侧强化管（其中C32为肋密度50fpi二维强化管,C36为相同肋密度三维强化管）。目的是获得R417A在光管、二维、三维强化管外的凝结换热特性,进而研究R417A替代R22的可行性。通过Wilson热阻分离试验获得管内对流换热系数,进而从总传热热阻中分离出管外凝结换热热阻。结果显示,光管管外R22凝结Nusselt理论值与实验值偏差在±5%以内。R417A在光管外凝结换热系数约为R22的65%,而在C32、C36管外凝结换热系数分别占R22的50.8%~60.0%,31.7%~42.7%。R22在三维强化管C36外凝结换热系数是相同肋密度下二维强化管C32的1.27~1.44倍,而R417A在C32管外凝结换热系数略高于C36管,表明三维强化表面未必能进一步强化非共沸工质R417A的凝结换热。

R134a/R125混合工质水平管外凝结换热

对纯工质R134a以及R134a/R125在三种不同组成比例下的混合工质,在光管和相同肋密度的二维及三维强化管外进行凝结换热试验研究。结果表明:R134a在光管外凝结表面传热系数与Nusselt数理论值的相对偏差均在±10%以内,R134a在光管及强化管外凝结表面传热系数变化趋势与Nusselt数理论解相一致。与纯R134a相比,含R125的混合工质管外凝结表面传热系数均所有下降;对于光管,含R125的混合工质管外凝结表面传热系数随壁面温差的增大而下降,但对于强化管,含6%及以上的R125混合工质,其凝结表面传热系数随壁面温差的增大而增大,有接近纯R134a凝结表面传热系数的趋势,表明混合工质凝结换热热阻分布与纯工质有较大差异。相同组分的工质,三维强化管凝结表面传热系数均高于二维强化管,二维强化管亦明显高于光管,在壁面温差为8K时,强化管HT-3D、HT-2D相对于光管的传热强化倍率分别为9.83和7.85。

R134a/R125混合工质管外沸腾换热特性研究

对水平管外纯R134a和三种不同浓度的R134a/R125混合工质池沸腾换热性能进行了试验研究。在试验研究的基础上对二元混合工质的沸腾换热进行理论分析,并提出了二元混合工质的沸腾换热预测关联式。在实验范围内,实验值与预测值的最大偏差不超过±20%,可以满足工程应用的需要。

内螺纹管对流传热特性研究

为考核内螺纹管阻力系数与对流表面传热系数之间的依变关系,对6根内螺纹管在管内水流速1.0-3.5 m/s范围内进行加热或冷却试验,采用Wilson试验法获得管内对流表面传热系数。基于相同质量流量的评价指标（Nu/Nup）/（f/fp）,流体被加热工况接近1,流体被冷却工况在1.2左右,对Gnielinski推广公式作出合理修正。将修正的Gnielinski推广公式的预测结果与6根内螺纹管试验结果进行对比,125组试验数据中90%的数据两者偏差在±10%以内。