R1336mzz(Z)及其与多元醇酯类润滑油混合物表面张力实验测量

为补充新型烯烃类环保制冷工质的表面张力实验数据,为其相变换热及两相流动计算提供可靠的基础物性数据,采用毛细管上升法测量了顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(R1336mzz(Z))纯质及其与POE润滑油(型号SL-32S)组成的混合物的表面张力。所研究的润滑油质量分数分别为0.130%、0.536%、1.040%,测量的温度范围为243~363 K,表面张力的测量标准不确定度小于0.16 mN·m^(-1)。结果表明:润滑油含量越高,混合物表面张力越大;与纯质表面张力相比,随着温度升高,混合物表面张力增幅逐渐减小。采用经验方程对实验数据进行拟合,结果发现,R1336mzz(Z)及R1336mzz(Z)/SL-32S混合物的表面张力计算值和实验数据的平均绝对偏差分别为0.07 mN·m^(-1)和0.14 mN·m^(-1)。所得结论可为R1336mzz(Z)应用于各类制冷/热泵系统提供基础的物性数据。

制冷剂R1336mzz(E)液相黏度理论与实验研究

研究新型制冷剂的热物理性质是制冷剂替代工作的基础。在新型环保HFO类制冷剂中,R1336mzz(E)因其与R245fa相似的热力学性质,在高温热泵和有机朗肯循环中有希望成为R245fa的替代制冷剂。采用旋转式毛细管黏度计,测量了278~333 K温度范围内R1336mzz(E)的液相黏度,并根据四种形式的液体黏度方程对实验数据进行拟合,得到R1336mzz(E)黏度与温度的关联式。结果表明,采用修正后的非线性Andrade关联式所关联的精度最高,其关联结果与实验结果之间平均绝对偏差(AAD)和最大绝对偏差(MAD)分别为0.170%和0.311%。基于R1336mzz(E)于高温热泵的应用前景,通过拟合所得的四种黏度关联式对实验数据进行至临界温度(403.37 K)的外推,根据误差分析,采用修正后的非线性Andrade关联式外推得到的数据最可靠,可作为R1336mzz(E)临界温度附近的黏度数据。研究工作可以为R1336mzz(E)的替代应用研究提供基础数据。

R1234ze-Z和R1336mzz-E组合物物性研究

随着全球环保要求日益严苛,开发低GWP的HFOs类成为制冷剂发展趋势。本文对R1234ze-Z和R1336mzz-E制冷剂组合物进行不同配比下的理论循环热工性能计算、气相泄漏组分变化分析、燃烧抑爆比探索,结果显示,当R1234ze-Z含量为90%时,其理论循环热工性能优异且安全性高;具有与R1234ze-Z在不同温度下相似的饱和蒸气压,与金属材料相容性良好,是一种潜在的高温热泵工质。

R1336mzz闪蒸喷雾冷却传热特性的实验研究

闪蒸喷雾冷却是高热流密度电子器件有效的散热技术之一。本研究采用新型工质R1336mzz,建立了一个闭式闪蒸喷雾冷却实验平台,研究了喷雾流量和入口温度等影响因素对其传热特性的影响。实验结果表明,闪蒸喷雾冷却的传热性能随流量的增加先增大后减小,在流量为1.4 L/min时,获得最佳的传热性能,临界热流密度最高可达349 W/cm^(2)。较高的入口温度能够改善传热性能,这是因为高入口温度有助于提高闪蒸雾化效果,产生更多细小液滴,大大提高了闪蒸喷雾冷却系统的传热性能。

Visualization study on atomization characteristics and heat transfer performance of R1336mzz flash spray cooling

Visualization experiments are carried out to investigate the atomization characteristics of R1336mzz flash spray cooling.The influences of superheat,spray distance,and nozzle orifice diameter on spray cooling performance are analyzed experimentally.As the superheat increases,finer droplets and thinner liquid film are observed;this is helpful to improve the two-phase heat transfer efficiency.Enlarging atomization angle under high superheat is also observed for flash spray cooling,and it benefits for reducing the spray distance.It can be found that when the inlet superheat is 19.8℃ and the spray distance is 6 mm,the critical heat flux(CHF)reaches 251 W/cm^(2) and the maximum heat transfer coefficient(HTC)reaches 37.4 kW/(m^(2)℃),which are 55%and 11.6%higher than those when the inlet subcooling is 6.9℃ and the spray distance is 12 mm,respectively.Using flash spray reduces the spray distance,which benefits for designing compact spray cooling device.In addition,the nozzle orifice diameter has great influence on the cooling performance of flash spray,and the choice of the nozzle depends on the superheat.This study provides a physical insight into the heat transfer enhancement in flash spray cooling.

Prospect Evaluation of Low-GWP Refrigerants R1233zd(E)and R1336mzz(Z)Used in Solar-Driven Ejector-Vapor Compression Hybrid Refrigeration System

In this paper,the entrainment ratio,pump work,heat loads of heat exchangers and COPthermal were theoretically evaluated for a solar-driven ejector-vapor compression hybrid refrigeration system with R1233zd(E)and R1336mzz(Z)as the working fluids.The evaluation of the utilization potentials of R1233zd(E)and R1336mzz(Z)was presented by comparing the system performance with that of R245fa,a commonly used refrigerant in the ejector system.The results indicated that the systems with R1233zd(E)and R1336mzz(Z)had a higher entrainment ratio and lower pump work.The pump works when using R1233zd(E)and R1336mzz(Z)can be up to 14.59%and 38.05%lower than those of R245fa,respectively.Meanwhile,the system showed the highest COPthermal utilizing R1233zd(E)followed by that of R245fa,with the R1336mzz(Z)system having the lowest value.The differences between R1233zd(E)and R1336mzz(Z)systems,R1233zd(E)and R245fa systems were 4.33%and 2.0%,respectively.This paper was expected to provide a good reference for the utilizing prospect of R1233zd(E)and R1336mzz(Z)in ejector refrigeration systems.

Wagner型通用蒸汽压方程优化算法研究

针对Wagner型通用蒸汽压方程中优化算法(optimization algorithm by Setzmann and Wagner,OPTIM)存在容易早熟收敛和收敛速度慢的问题,提出一种改进优化算法,通过改变变异规则,增强原有算法跳出局部最优解的能力;采用新的控制参数,最大程度的保留遗传算法的优化结果,提高算法搜索效率。采用改进算法对R134a和新一代环保替代制冷剂R1234yf、R1336mzz(Z)的蒸汽压方程进行了优化计算,并与文献算法进行比较,结果表明:新算法在全局搜索能力、算法稳定性和计算效率方面均具有明显优势;优化得到了R1234yf和R1336mzz(Z)的Wagner型通用蒸汽压方程,通过分析发现项库中各项的重要性具有耦合关系,其中起主导作用的是第2项和第3项;5项通用方程和Wagner方程拟合2种替代工质的压力平均绝对相对偏差分别为0.1027%、0.1144%和0.0881%、0.1395%,前者较后者拟合精度分别提高了10.2%和36.8%。

低散射角度下表面光散射法仪器加宽效应理论修正与流体表面性质测量

表面光散射法流体界面性质传感要求既快速又准确,故需采用较小的散射角度来获取更强的散射光信号以提升测量速度,同时又需修正低散射角条件下引入的仪器加宽效应以确保测量准确性。理论上,在假定入射激光为高斯光束的条件下,发展了频域内修正低散射角条件下引入的仪器加宽效应的方法,并开发了利用参考数据获得表面光散射实验系统的仪器加宽常数算法与多波数条件下表面波的频谱修正和拟合算法。实验上,利用低黏度的制冷剂R1336mzz(Z)和高黏度的十四酸乙酯分别检验了理论的准确性。所提方法可将表面光散射法测量流体黏度和界面张力的单点测量时间从原来的10~20 min缩短至2~5 min,并保持相同的测量精度。

牛顿流体全黏度范围黏度测量的理论与实验

为解决表面光散射法在临界振荡区测量偏差较大的问题,探索该方法应用于全黏度牛顿流体黏度测量的途径。修正表面光散射小角度仪器加宽效应,考虑气液界面表面波在近临界振荡区体相耗散效应,建立可以精确刻画牛顿流体全黏度范围的表面波频域色散方程,利用离散快速傅里叶变换将获得的时域相关数据转化为频域数据,并开发了多元频域拟合算法,以确保在任意黏度范围可以精确获得其黏度和表面张力值,并能给出统计学意义的不确定度。本研究提供了一种绝对的、全黏度范围牛顿流体黏度测量的表面光散射理论、方法和系统。