發(fā)布時間：2017-11-01 06:16

  本文關(guān)鍵詞：二元非共沸制冷工質(zhì)管外凝結(jié)換熱研究

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【摘要】：冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)中的重要設(shè)備,其換熱效率的高低對系統(tǒng)性能有著很大的影響。研究與應(yīng)用高效冷凝器,對提高能源利用效率,實現(xiàn)節(jié)能減排有十分重要的意義。目前應(yīng)用比較成熟的管外凝結(jié)換熱計算模型都是針對純工質(zhì)的�；旌现评鋭┯捎谀Y(jié)換熱的復(fù)雜性導(dǎo)致目前并沒有較為成熟的管外凝結(jié)換熱計算模型。而這對目前混合制冷劑廣泛應(yīng)用是一個缺失。因此,混合制冷劑管外凝結(jié)換熱模型的研究與建立具有重要的意義與價值。本文選用光管、二維與三維強(qiáng)化管,對純R134a以及含R125質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的三種R134a/R125混合工質(zhì)(R125的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為6%,12%,18%)在工況溫度為40±0.05℃時進(jìn)行了管外凝結(jié)換熱實驗研究,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行理論分析,建立了二元非共沸制冷工質(zhì)管外凝結(jié)換熱模型。主要成果如下:(1)純R134a與混合制冷劑R125/R134a在光管外的凝結(jié)換熱系數(shù)隨熱流密度的變化趨勢一致。隨著熱流密度的增大,管外凝結(jié)換熱系數(shù)均呈下降趨勢。隨著R125濃度的增加,混合制冷劑光管管外的凝結(jié)換熱系數(shù)不斷下降。在熱流密度為20k W/m2時,含6%,12%,18%R125的混合制冷劑的管外凝結(jié)換熱系數(shù)分別為純R134a的88%,84%,71%。(2)R125/R134a混合制冷劑在強(qiáng)化管外的凝結(jié)換熱系數(shù)隨熱流密度的增大而增加,變化趨勢與純R134a在強(qiáng)化管外凝結(jié)換熱相反。同時隨著熱流密度的不斷增大管外凝結(jié)換熱系數(shù)的增加趨于平緩,不同組分混合制冷劑的管外凝結(jié)換熱系數(shù)有接近的趨勢。(3)在相同熱流密度下對比時,純R134a在五根二維強(qiáng)化管(C31,C37,C39,C40,C41)的管外凝結(jié)換熱系數(shù)分別為光管的15.1-22.0,13.7-21.8,,12.4-16.4,12.0-13.5,9.5-9.6倍。在一定范圍內(nèi)二維強(qiáng)化管管外凝結(jié)換熱系數(shù)隨著肋密度的增大而增大,二維強(qiáng)化管外的凝結(jié)換熱存在最佳肋密度,其范圍大致為1960fpm~2439fpm。(4)文中選用的五種常用二維強(qiáng)化管外凝結(jié)換熱模型(B-K模型、Owen模型、Webb模型、Honda模型和Rose模型)與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。結(jié)果顯示Honda模型和Rose模型與實驗數(shù)據(jù)偏差較小,精度較高。B-K模型對肋密度較小的管型精度較高。(5)建立了混合制冷劑管外凝結(jié)換熱計算模型,與實驗數(shù)據(jù)對比得到,模型計算數(shù)據(jù)與光管,二維以及三維強(qiáng)化管的管外凝結(jié)換熱系數(shù)的實驗值偏差在±20%以內(nèi),可為混合制冷劑管外凝結(jié)換熱實驗研究以及工程應(yīng)用提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】：混合制冷劑 管外凝結(jié)換熱 強(qiáng)化管 計算模型
【學(xué)位授予單位】：中原工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB61
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1. 緒論10-20
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 凝結(jié)換熱國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-18
• 1.2.1 強(qiáng)化管研究與開發(fā)進(jìn)展11-14
• 1.2.2 混合制冷劑管外凝結(jié)換熱實驗研究進(jìn)展14
• 1.2.3 管外凝結(jié)換熱預(yù)測模型研究進(jìn)展14-18
• 1.3 本文研究內(nèi)容與研究目的18-20
• 1.3.1 本文主要研究內(nèi)容19
• 1.3.2 本文研究意義19-20
• 2. 實驗系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理介紹20-34
• 2.1 相變換熱實驗系統(tǒng)20-25
• 2.1.1 實驗系統(tǒng)介紹20-23
• 2.1.2 實驗臺測量系統(tǒng)介紹23-25
• 2.2 實驗過程介紹25-28
• 2.3 實驗數(shù)據(jù)處理28-30
• 2.3.1 總換熱量的計算28
• 2.3.2 總傳熱系數(shù)k的確定28
• 2.3.3 試驗管內(nèi)外側(cè)換熱系數(shù)的確定28-30
• 2.4 不確定度分析30-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3. R134A/R125混合制冷劑管外凝結(jié)換熱特性分析34-44
• 3.1 實驗工質(zhì)與試驗管參數(shù)34-36
• 3.2 光管校核系統(tǒng)36
• 3.3 強(qiáng)化管內(nèi)表面強(qiáng)化倍率36-37
• 3.4 管外凝結(jié)換熱特性分析37-42
• 3.4.1 不同組分的制冷劑在試驗管外凝結(jié)換熱37-40
• 3.4.2 肋密度對管外凝結(jié)換熱的影響40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 4. 管外凝結(jié)換熱預(yù)測模型分析44-56
• 4.1 純R134A實驗數(shù)據(jù)與五種常用計算模型對比分析44-47
• 4.2 二元非共沸制冷工質(zhì)管外凝結(jié)換熱預(yù)測模型的建立47-49
• 4.3 凝結(jié)換熱預(yù)測模型數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)對比49-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 5. 結(jié)論56-58
• 5.1 本文主要結(jié)論56-57
• 5.2 創(chuàng)新點57
• 5.3 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 附錄：碩士研究生期間發(fā)表論文62-63
• 致謝63-64

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本文編號：1125608