電場對微細通道內R141b制冷劑流動沸騰壓降的影響
發(fā)布時間:2021-03-19 09:59
在農業(yè)工程領域,微細通道散熱技術在農產品培育系統(tǒng)、農業(yè)機械、農產品干燥系統(tǒng)中有著廣泛的應用。通過施加電場可強化微細通道換熱系統(tǒng)的傳熱效率,為探究電場對微細通道內制冷劑流動沸騰阻力的影響,該文采用了2種電極布置方式(針狀和線狀),以制冷劑R141b為試驗工質,在系統(tǒng)壓力為140k Pa,工質入口溫度32.5℃、質量流率277.35~531.75 kg/(m2·s)、熱流密度7.50~21.49 kW/m2、電壓0~850 V工況下,在截面尺寸為2 mm×2 mm的矩形微細通道內進行流動沸騰試驗,探究直流電場對微細通道內R141b流動沸騰壓降特性影響。研究結果表明:在本文試驗工況下,電場會增大微細通道內的摩擦壓降,針狀與線狀電極電場作用下的微細通道內摩擦壓降分量在總壓降中所占比例均比無電極作用下的更大;電場作用下單位長度兩相摩擦壓降隨電壓、熱流密度的增大而增大,針狀電極與線狀電極電場作用下平均單位長度兩相摩擦壓降分別比無電極作用下增加0.7%~15.4%和1.3%~18.7%;電壓為0~250 V時,針狀電極對壓降的影響效果大于線狀電極,電壓大于...
【文章來源】:農業(yè)工程學報. 2020,36(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
試驗平臺
由于R141b制冷劑在不同壓力下飽和溫度不同,本文系統(tǒng)設計壓力為140 k Pa,工質對應飽和溫度為41.6℃,為使微細通道內飽和沸騰段以泡狀流為主,選擇工質入口溫度為32.5℃,在質量流率范圍為277.35~531.75 kg/(m2·s),熱流密度范圍為7.50~21.49 kW/m2,電壓范圍為0~850 V的試驗工況下進行2種電極布置的電場作用下微細通道內R141b流動沸騰試驗。2 試驗數(shù)據(jù)處理
圖3為在試驗運行壓力為140 kPa、工質入口溫度為32.5℃、質量流率為277.35~531.75 kg/(m2·s)、熱流密度為7.50~21.49 k W/m2微細通道內R141b的流動沸騰壓降。由圖3a可知,在質量流率為277.35~531.75 kg/(m2·s)的范圍內,隨著質量流率的增加,重力壓降、加速度壓降、進出口壓降的變化趨勢皆不明顯,而摩擦壓降隨微細通道內R141b質量流率的增加而增加;由圖3b可知,在熱流密度為7.50~21.49 k W/m2的范圍內,隨著熱流密度增加,摩擦壓降、加速度壓降、進出口壓降呈現(xiàn)增大的趨勢,重力壓降隨熱量流密度的增大而減小。由圖3可知,摩擦壓降在總壓降中占據(jù)了最大的比例,為66.2%~73.3%,重力壓降、加速度壓降、進出口壓降在總壓降中占比分別為14.9%~28.8%、3.6%~9.4%、1.5%~2.8%。3.1.2 針狀和線狀電極作用下的壓降
【參考文獻】:
期刊論文
[1]換熱器鋁基微細通道微納結構表面制備及其傳熱特性[J]. 羅小平,王文,張超勇,吳迪. 農業(yè)工程學報. 2018(20)
[2]基于不同潤濕性微細通道過冷沸騰起始點(ONB)的實驗研究[J]. 羅小平,王文,廖政標,郭峰,吳迪,張霖. 化工進展. 2018(03)
[3]熱管聯(lián)合多級串聯(lián)熱泵玉米干燥系統(tǒng)性能試驗[J]. 李偉釗,盛偉,張振濤,楊魯偉,張沖,魏娟,李博. 農業(yè)工程學報. 2018(04)
[4]極端潤濕性微細通道內R141b的流動沸騰壓降特性[J]. 羅小平,廖政標,周建陽,王文,張霖. 華南理工大學學報(自然科學版). 2018(02)
[5]DMLS微換熱器粗糙度對Al2O3/R141b流動沸騰傳熱影響[J]. 周建陽,羅小平,馮振飛,鄧聰,謝鳴宇. 農業(yè)機械學報. 2016(11)
[6]太陽能電池冷卻用微通道散熱器內納米流體換熱特性[J]. 閆素英,李洪陽,史志國,王勝捷,趙聰穎,田瑞. 農業(yè)工程學報. 2016(13)
[7]粗糙度對微通道內兩相流摩擦壓降的影響[J]. 劉波,羅小平,王二利. 中南大學學報(自然科學版). 2015(11)
[8]可調LED光源系統(tǒng)設計及其對菠菜生長的影響[J]. 劉曉英,徐志剛,焦學磊,陳衛(wèi)平. 農業(yè)工程學報. 2012(01)
[9]電場分布對R123沸騰換熱的影響[J]. 黃烜,李瑞陽,郁鴻凌,劉春艷. 化工學報. 2007(08)
本文編號:3089401
【文章來源】:農業(yè)工程學報. 2020,36(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
試驗平臺
由于R141b制冷劑在不同壓力下飽和溫度不同,本文系統(tǒng)設計壓力為140 k Pa,工質對應飽和溫度為41.6℃,為使微細通道內飽和沸騰段以泡狀流為主,選擇工質入口溫度為32.5℃,在質量流率范圍為277.35~531.75 kg/(m2·s),熱流密度范圍為7.50~21.49 kW/m2,電壓范圍為0~850 V的試驗工況下進行2種電極布置的電場作用下微細通道內R141b流動沸騰試驗。2 試驗數(shù)據(jù)處理
圖3為在試驗運行壓力為140 kPa、工質入口溫度為32.5℃、質量流率為277.35~531.75 kg/(m2·s)、熱流密度為7.50~21.49 k W/m2微細通道內R141b的流動沸騰壓降。由圖3a可知,在質量流率為277.35~531.75 kg/(m2·s)的范圍內,隨著質量流率的增加,重力壓降、加速度壓降、進出口壓降的變化趨勢皆不明顯,而摩擦壓降隨微細通道內R141b質量流率的增加而增加;由圖3b可知,在熱流密度為7.50~21.49 k W/m2的范圍內,隨著熱流密度增加,摩擦壓降、加速度壓降、進出口壓降呈現(xiàn)增大的趨勢,重力壓降隨熱量流密度的增大而減小。由圖3可知,摩擦壓降在總壓降中占據(jù)了最大的比例,為66.2%~73.3%,重力壓降、加速度壓降、進出口壓降在總壓降中占比分別為14.9%~28.8%、3.6%~9.4%、1.5%~2.8%。3.1.2 針狀和線狀電極作用下的壓降
【參考文獻】:
期刊論文
[1]換熱器鋁基微細通道微納結構表面制備及其傳熱特性[J]. 羅小平,王文,張超勇,吳迪. 農業(yè)工程學報. 2018(20)
[2]基于不同潤濕性微細通道過冷沸騰起始點(ONB)的實驗研究[J]. 羅小平,王文,廖政標,郭峰,吳迪,張霖. 化工進展. 2018(03)
[3]熱管聯(lián)合多級串聯(lián)熱泵玉米干燥系統(tǒng)性能試驗[J]. 李偉釗,盛偉,張振濤,楊魯偉,張沖,魏娟,李博. 農業(yè)工程學報. 2018(04)
[4]極端潤濕性微細通道內R141b的流動沸騰壓降特性[J]. 羅小平,廖政標,周建陽,王文,張霖. 華南理工大學學報(自然科學版). 2018(02)
[5]DMLS微換熱器粗糙度對Al2O3/R141b流動沸騰傳熱影響[J]. 周建陽,羅小平,馮振飛,鄧聰,謝鳴宇. 農業(yè)機械學報. 2016(11)
[6]太陽能電池冷卻用微通道散熱器內納米流體換熱特性[J]. 閆素英,李洪陽,史志國,王勝捷,趙聰穎,田瑞. 農業(yè)工程學報. 2016(13)
[7]粗糙度對微通道內兩相流摩擦壓降的影響[J]. 劉波,羅小平,王二利. 中南大學學報(自然科學版). 2015(11)
[8]可調LED光源系統(tǒng)設計及其對菠菜生長的影響[J]. 劉曉英,徐志剛,焦學磊,陳衛(wèi)平. 農業(yè)工程學報. 2012(01)
[9]電場分布對R123沸騰換熱的影響[J]. 黃烜,李瑞陽,郁鴻凌,劉春艷. 化工學報. 2007(08)
本文編號:3089401
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