本文關(guān)鍵詞：R134a在微小通道內(nèi)的流動(dòng)沸騰換熱特性研究

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【摘要】：隨著電子設(shè)備的微型化,使得對(duì)微尺度換熱設(shè)備的應(yīng)用更加廣泛,微通道及微小通道內(nèi)的流動(dòng)沸騰換熱的傳熱機(jī)理的研究越來越被人們重視。本文采用數(shù)值模擬方法研究了R134a在微小通道內(nèi)的沸騰換熱特性。為R134a在微小通道內(nèi)的沸騰換熱特性提供理論依據(jù)。本文采用CFX軟件對(duì)微小通道內(nèi)的氣液相變流動(dòng)進(jìn)行了研究。通過建立微小矩形通道的三維數(shù)值模型,分析了通道的尺寸、進(jìn)口質(zhì)量流速、壁面熱流密度對(duì)通道內(nèi)主流體沿程溫度分布、截面含汽率、換熱系數(shù)等的影響。通過Ja、Bo、Re數(shù)等無量綱量分析了影響制冷工質(zhì)流動(dòng)沸騰換熱特性。分析了質(zhì)量流速和壁面熱流密度對(duì)汽化核心密度的影響。主要工作及結(jié)論如下：1.在相同熱流密度和進(jìn)口質(zhì)量流速下,本文所研究的三種尺寸通道(2mm×1mm, 2mm×2mm,2mm×3mm)中2mm×1mm通道內(nèi)流體溫度最先達(dá)到飽和溫度,隨著通道截面尺寸的增加,飽和溫度起始點(diǎn)會(huì)向下游移動(dòng)。三種通道下,當(dāng)主流體溫度接近飽和溫度后,流道中開始產(chǎn)生氣相,主流體溫度逐漸上升并略超過飽和溫度,此時(shí)截面含汽率急劇增加,主流體溫度開始回落,最終穩(wěn)定在飽和溫度。2.所研究的三種尺寸通道中,隨著截面尺寸的減小,2mm×1mm通道內(nèi)流體最先汽化,截面積越大,氣化起始點(diǎn)越滯后。3.著重分析了Ja、Re、Bo數(shù)對(duì)通道內(nèi)R134a沸騰換熱的影響。在本研究的工況范圍內(nèi),由于蒸發(fā)換熱起主導(dǎo)作用,Re對(duì)壁面平均換熱系數(shù)的影響不大。隨著壁面熱流密度(g)的增加,彪和換熱系數(shù)h均增加,說明氣泡的產(chǎn)生強(qiáng)化了傳熱。三組槽道的換熱系數(shù)h均隨著沸騰數(shù)Bo的增加而增加,說明隨著熱流密度的增加,換熱效果得到了加強(qiáng),同時(shí)說明核態(tài)沸騰起主導(dǎo)作用。4.還研究了三種通道內(nèi)汽化核心密度與質(zhì)量流速與壁面熱流密度的關(guān)系。在本文的研究范圍內(nèi),汽化核心密度會(huì)隨著質(zhì)量流速的增加略微減小。三種通道內(nèi),汽化核心密度(N)隨著熱流密度(q)的增加而上升。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK124

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本文編號(hào)：1231185