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HC290含油混合物水平微肋管内凝结过程的换热及流阻特性实验研究

董茂林  
【摘要】: 由于CFC_s、HCFC_s类制冷剂对环境的破坏,寻找新的环保替代工质并把其推广应用成为目前一项较为迫切的工作。纯天然工质丙烷(HC290),是一种很有前途的制冷剂替代物,已往的文献中对它进行了不少的研究,但将这种新型绿色环保工质推广应用,目前的研究成果还远远不够。 本文在分析研究国内外有关替代工质、制冷工质及其含油混合物管内凝结性能研究现状的基础上,对纯天然工质丙烷(HC290)与润滑油Suniso 3GS的混合物饱和温度、水平微肋管内凝结过程的传热及流阻特性进行了实验研究分析。实验的工况范围:含油率ω=1.95%~5.28%,质量流率G=40~220kg/m~2·s,凝结温度t=40~45℃,实验段入口干度为1,出口干度0.1~0.25。得出以下结论: (1)制冷剂HC290含油混合物的饱和温度高于相同压力下纯工质的饱和温度,这个温度差,也就是文中所谓的制冷剂含油混合物的过热温度随混合物质量含汽率、含油浓度的增加而增加,而饱和压力对过热温度的影响不大。文中应用混合物液相中油浓度的变化对这一现象进行了解释。 (2)关于HC290含油混合物水平微肋管内的冷凝换热特性的研究表明: a)随着质量流率的增加,混合物微肋管内冷凝平均换热系数增加。 b)不同含油率下,冷凝平均换热系数随着质量含油率的增加而降低。 c)同一含油率下,冷凝温度对平均换热系数几乎没有影响。 (3)由于制冷剂含油混合物过热温度的存在,使其具有两种不同的饱和温度定义,一种是所测实际温度,另一种是所测压力对应纯工质的饱和温度,文中就这两种饱和温度定义下的冷凝平均换热系数进行了比较,发现后者大于前者。 (4)将实验所得冷凝平均换热系数和已往经验关系式比较,得出了适用于本实验的相应经验关系式,实验数据点均落在关系式预测值±30%内。 (5)HC290含油混合物微肋管内凝结过程阻力性能实验表明,润滑油浓度的增加对混合物凝结压降影响不大。


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