R290蒸气珠状凝结传热微尺度特性的研究

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R290家用空调制热特性研究

R290家用空调制热特性研究
刘振;赖想球;周向阳;李廷勋
【期刊名称】《流体机械》
【年(卷),期】2013(041)003
【摘要】出于安全的考虑,R290应用于家用空调,充注量会受到限制,由此对制热量产生了不利的影响.本文以直流变频热泵空调为测试样机充注R290制冷剂,通过调整换热器的翅片宽度和内螺纹铜管管径大小,研究制热量的变化.研究发现改变换热器的翅片宽度影响较小,但将蒸发器的内螺纹铜管的管径从7mm减小到5mm,制热量可提升约3％.
【总页数】3页(P82-84)
【作者】刘振;赖想球;周向阳;李廷勋
【作者单位】中山大学,广东广州510725
【正文语种】中文
【中图分类】TH138;TK121
【相关文献】
1.R290替换R22应用于家用空调的试验研究 [J], 肖庭庭;李征涛;陈坤;陈忆喆;张振亚
2.R290冷媒2HP空调器制热量提高的试验研究 [J], 冯利伟;廖四清;李傲寒;王小龙
3.家用空调器不制热和制热效果差故障的检修 [J], 伊佩奇
4.家用空调器不制热和制热效果差故障的检修 [J], 伊佩奇
5.采用R290和R32的家用空调器全生命周期碳排放研究 [J], 李小燕;宁前;何国庚
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R290

低温与超导第４３卷第６期
Hale Waihona Puke 制冷技术Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ
Ｃｒｙｏ．＆ＳｕｐｅｒｃｏｎｄＶｏ１．４３Ｎｏ．６
Ｒ２９０在水平光滑管内沸腾换热和压降特性的性能模拟
陈伟清，巨永林，ＴｒｙｇｖｅＭａｇｎｅＥｉｋｅｖｉｋ
— —
ｐｈａｓｅｆｉｃｒｔｉｏｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ．
ＨＣＦＣｓｌｆｕｉｄｓ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，５ｍｍｄｉａｍｅｔｅｒｔｕｂｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｅｖａｐｏｒａｔｏｒ，ａｎｄｔｈｅｍｉｎｉａｔｕｉｒｚａｔｉｏｎｆｏｔｈｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｓａｔｒｅｎｄ．Ｓｏｆａｒ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｆｏｂｏｉｌｉｎｇｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｏｆｐｏｐｒｎｅａｉｎｓｍａｌｌｔｕｂｅｓｉｓｉｎｓｕｆｉｆｃｉｅｎｔ．ＩｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈＦｌｕｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｓｏｍｅｒｅｌａｔｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｎｄａａｎｌｙａｚｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍａｓｓｌｆｕｘ，ｈｅａｔｌｆｕｘ，ｓａｔｕｒａｔｅｄｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｅｎｔｒａｎｃｅｖａｐｏｒｑｕａｌｉｔｙｏｎｔｈｅｉｎｎｅｒｔｕｂｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔａｎｄｔｈｅｔｗｏ

自然工质R290与R22滴状凝结换热特性的对比分析

中图分类号：ＴＢ６１。 ‘ １
文献标志码：Ａ
文章编号：０４３８ —１１５７（２０１３）０８ —２８２７ —０６
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｄｒｏｐｗｉｓｅｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｏｆ
ｎａｔｕｒａｌｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔＲ２９０ａｎｄＲ２２
ＮＩＮＧＪｉｎｇｈｏｎｇ。ＬＩＵＳｈｅｎｇｃｈｕｎ，ＹＥＱｉｎｇｙｉｎ
（ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｏｍｍｅｒｃｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１３４，Ｃｈｉｎａ；ＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｏｍｍｅｒｃｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１３４，Ｃｈｉｎａ）
第６４卷
第８期
化工Βιβλιοθήκη 学报Ｖｏ１．６４Ｎｏ．８Ａｕｇｕｓｔ２０１３
２０１３年８月
ＣＩＥＳＣＪｏｕｒｎａｌ
自然工质Ｒ２９０与Ｒ２２滴状凝结换热

R290在热泵空调热水器中的应用实验研究

能源研究与信息第27卷第3期 Energy Research and Information V ol. 27 No. 3 2011收稿日期：2011-05-16作者简介：李静(1986-)，男(汉)，硕士研究生，lijin011321@文章编号: 1008-8857(2011)03-0174-07R290在热泵空调热水器中的应用实验研究李静, 陈剑波, 岳畏畏, 王俊(上海理工大学环境与建筑学院, 上海 200093)摘要: R290作为一种自然工质，其臭氧层破坏系数ODP 和地球变暖系数GWP 值均接近于零，环保性能显著。

为探索R290应用的可行性，在同一热泵空调热水器中进行了R290与R22的性能对比实验。

实验研究结果表明：采用R290，机组的能效比COP 及其运行性能明显优于相同条件下使用R22的机组。

由此可见，R290作为热泵空调热水器的制冷剂不仅能完全替代R22，节能环保，其热物理性质特别适合热泵热水器应用，具有十分广阔的应用前景。

关键词: 热泵热水器; R290; R22 中图分类号: TB65文献标识码: A生活热水供应正逐渐成为人们生活的必要条件。

通常夏季从空调冷凝器中散发出的热量要直接排放到外面，这不仅导致能源的浪费，而且会产生热污染环境。

与此同时，大部分热水器制造原料生产也消耗很多能源。

因此，如果将冷凝热量用来加热，而不是排放到大气中白白浪费，将会带来很大的经济效益。

另外，基于热泵的工作原理，使得过渡季节和冬季采用热泵空调热水器来制取生活热水比目前电热水器、燃油和燃气热水器节约大量能源。

随着日益重视节能降耗和家用空调器的普及，由于其经济价值，冷凝热回收得到较大的重视。

1965年，Healy 和Wetherington 首先提出将冷凝器的潜能作为免费的能源用来生产热水。

从那之后，大量工作围绕系统设计、仿真和机组性能等展开。

截至目前，研究工作取得了不少成绩，一些家用热泵空调热水器产品已经上市。

R290直热式水源热泵热水器的实验研究

第28卷第3期2017年6月中原工学院学报JOURNAL OF ZH ONGYUAN UNIVERSITY OF TECH NOLOGYVol. 28No. 3Jun.,2017文章编号=1671 —6906 (2017) 03 —0070 —04R290直热式水源热泵热水器的实验研究范晓伟，张红林，巨福军，唐向阳，王团结(中原工学院，郑州450007)摘要：为了研究R290工质在热泵热水器系统中的应用可行性，在R22水源热泵实验台上用R290工质进行了直接充灌式替代的实验研究。

研究结果表明：与R22系统相比，名义工况下R290系统的制热性能系数COP h提高了 3. 1%，其最佳充灌量仅为R22系统的43. 8%，冷凝压力、功率和排气温度均较低；在变工况条件下，R290系统的COP h高于 R22系统，冷凝压力和排气温度较R22系统均明显降低。

关键词：R290;水源热泵热水器；充灌量；循环性能中图分类号：T U833.1 文献标志码：A DOI:10. 3969/j.issn. 1671 —6906. 2017. 03. 016当今世界能源危机愈演愈烈[1]，节能减排已成为我国经济可持续发展的当务之急，热栗技术因高效节能和减排效果显著受到了人们的青睐[2]。

但是，热栗系统的传统工质R22、R134a、R41〇A和R407C等对环境有着不可逆的影响:破坏臭氧层、加剧温室效应。

因此，寻找新型环保工质的工作刻不容缓。

目前，众多国内外学者已开展了寻找新型环保工质的相关研究。

Teng T P等研究了 R290工质用于窗式空调机的循环性能，其实验表明，R290系统的能效比(EER)较R22系统高出20%，而充灌量只有R22系统的50%〜55%[3]。

JoudiK A等对工质R290、R407C和R410A用于分体式空调的循环性能进行实验研究，发现R290工质的性能最优[4]。

G6rny K等基于样品磨损体积模型，对R290、R134a 工质分别与不同压缩机润滑油混合后实际工质的润滑能力进行了评估[5]。

R290盘管式冰蓄冷空调系统性能的理论与实验研究

R290 盘管式冰蓄冷空调系统性能的理论与实验研究随着全球气候变化和环境污染的严重程度不断加剧，空调系统的节能化、环保化变得日益重要。

盘管式冰蓄冷空调系统是目前较为成熟的节能环保空调系统之一，其将夜间低峰期的电力利用于制冷剂的制冷和储存，利用盘管热交换器在白天取回储存在储冷水中的冷却量，以减少白天电力的使用量。

本文将围绕R290 盘管式冰蓄冷空调系统的性能理论与实验研究展开探究。

一、盘管式冰蓄冷空调系统的工作原理盘管式冰蓄冷空调系统由制冷机组、蓄冷水塔、冷冻水盘管、末端空调箱和自控系统等组成。

制冷机组有一个高温回路和一个低温回路。

高温回路是目前流行的压缩制冷机循环回路，低温回路是通过吸收式制冷机循环回路来实现制冷。

蓄冷水塔通过水泵将冷却水循环送往冷冻水盘管中，冻结后储存在水塔中。

当空调箱需要制冷时，蓄冷水塔将冰水泵送至空调末端，通过冷冻水盘管传送至提供冷量。

系统通过自控系统来控制盘管内的水温度和冷水流量，提高系统的可靠性和效率。

二、R290 盘管式冰蓄冷空调系统的性能理论R290 是一种环保的制冷剂，因为其自身的环保特性和低温特性被广泛应用于各种冷水机组和冷库。

R290 盘管式冰蓄冷空调系统的无氟环保化也大大提高了系统的节能性能和使用效果。

因此，理论研究是至关重要的接下来，将通过下列几个方面来进行理论性能研究：1.系统能量平衡分析在R290 盘管式冰蓄冷空调系统中，能量平衡分析是必不可少的，它有助于研究系统的热力学性能，并为系统的控制提供有力的数据支持。

一般而言，系统能量平衡方程可以表示为：Q = Mc△T + m△h其中，Q 表示系统的制冷量，M 表示蓄冷水塔与空调箱之间的质量流量，c 表示水的比热，△T 表示水的温度差，m 表示冷冻水流量，△h 表示冷冻水的冷却量或制冷量。

2.系统性能参数分析根据R290 盘管式冰蓄冷空调系统的工作原理和能量平衡分析，可以得到性能参数，如制冷量、蓄冷水塔的储能量和使用效率等。

制冷剂R290的国内研究进展

ｔｎｒｂｈｈｏｅｉａｎｘｅｉｎａｔｏ．Ｆｕｔｅｍｏｅｉｃｓｅｈｕｏｃｓｉｅｙｔｅｔｅｒｔｃｌａｄｅｐｒｍｅｔｌｍｅｈｄｏｒｈｒｒ，ｄｓｕｓｓｔｅａｔ— ａ —
ｃｄｅｒｅａｉｎｓｓｅｕｉｇＲ７４Ｒ９ａｕａｍｉｔｒｒｍｈｏｔｆｔｅｒｎａｅｒｆｉｒｔｙｔｍｓ４／２０ｎｔｒｌｘｕｅｆｏｔｅｐｉｈｏｙａｄｇｏｎｎｏ
第１＠第３期１－２０１１年６月
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ＲＥＦＧＥＲＡＴＩＲＩＯＮＡＮＤＲ —ＣＯＮＤＩ０ＮＩＡＩＴ１ＮＧ
制冷剂Ｒ９２０的国内研究进展
常琳＂祝伟 ’
”（国制冷学会） ’Ｉｗ机场地面设备（Ｌ）限公司）中（ＴＪ京有
摘要对国内制冷剂Ｒ９２０作为Ｒ２替代工质的研究进展进行回顾，２首先从热力学特性角度说明Ｒ９２０
替代Ｒ２２的可行性，并对Ｒ９２０在家用空调器等方面替代Ｒ２的理论分析和试验研究方面的进展进行陈２
述，而对Ｒ９复叠式制冷循环以及自行复叠制冷循环中的理论和试验研究进行论述。指出虽然Ｒ９进２０在２０
ＣｈｎｇＬｉＺｈｕＷｅａｎ’ ｉ
¨（ｈｎｓｓｃｔｎｏｆｉｅａｉｎＣｉｅｅＡｓｏｉｉｆａｏＲｅｒｒｔ）ｇｏ
（ＴＷｒｏｔｏｎｑｉｍｅｔ（ｅｇｔ．ＩＡｉｒＧｒｕｄＥｕｐｎＢｉｎ）Ｌｄ）ｐｊｉ

R290热泵供热换热器的节能性能研究

图 1 R290 供热换热器微元划分示意图
1）R290 侧放出热量计算方程
Qr=m（r hr,j-1-hr,）j 2）制取热水侧吸收热量计算方程
（1）
Qw=m（w hw,j-hw,j-1） 3）微元段总的传热方程
（2）
Qr,w=Kj×Aj×△tmj 4）能量守恒方程
（3）
Qr=Qw=Qr,w
（4）
上面各式中，Q 表示热量（W）；m 为质量流量
热水在换热管外的壳侧空间流动。沿 R290 的流动方向将 R290 供热换热器分成等长度的 N 个微元，在每一个微元中，R290 与制取热水间为逆流换热，上一个微元的出口状态为下一个微元的入口的状态，如图 1 所示。对于每一个微元，R290 放热量、制取热水侧吸热量以及由传热方程计算的换热量建立能量平衡方程求解。
m
PrL
λL δ
fi
（6）
△ △ α f=0.728
ρ（L ρ L-ρV）ghLVλ3L μ Ld （w t sat-t w）
1/4
（7）
式中，α n 是局部平均对流换热系数(W/(m2K)；α c 是
工质对流冷凝换热系数 (W/(m2K)；α f 为顶部管内
工质的冷凝系数(W/(m2K)；r 为管内部半径(m)；d w
为换热管的外径（m）；ρ L 为平均液体密度(kg/m3)；
ρ V 为平均蒸气密度 (kg/m3)；t w 为 R290 换热管内
壁面的温度（℃）；t sat 为 R290 的饱和温度（℃）；g
（kg/s）；h 表示焓（J/kg）；K 表示总的传热系数(W/
(m2K)；A 为换热面积（m2）；△tm 为对数传热温差（K）。
5）管内 R290 侧的换热系数

R290在热泵空调热水器中的应用实验研究

Ｒ２的性能对比实验实验研究结果表明：用Ｒ９，组的能效比ｃ２采２０机０Ｐ及其运行性能明显
优于相同条件下使用Ｒ２的机组。由此可见，Ｒ９２２０作为热泵空调热水器的制冷剂不仅能完全
替代Ｒ２２，节能环保，其热物理性质特别适合热泵热水器应用，具有十分广阔的应用前景。
２１Ｒ９．２０与Ｒ２的基本物理性质比较２表１为Ｒ２与Ｒ９２２０的基本物理性质比较。从表中可以看出，尽管在相同温度下Ｒ９２０的饱和液体和蒸汽的密度、分子量比Ｒ２要小，但Ｒ９２２０和Ｒ２的主要物理性质如标准沸点、２临界温度、临界压力等参数都接近或优于Ｒ２２。另外，Ｒ９２０与Ｒ２与矿物油相溶，所以当２都
采用Ｒ９作为替代工质时，可直接灌注入原来的Ｒ２系统，且无附件的耐压特殊要求。２０２
３
２
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ห้องสมุดไป่ตู้Ｏ
４５３５２５ｌ５Ｏ
表１Ｒ２和Ｒ９２２０热物理性质对比
ＴａｌＣｏａｉｎｏｅｍｏｈｓｃｌｒｐｒｉｓｂｔｅ９ｎ２ｂｅ１ｍｐｒｓｆｔｒｐｙｉａｏｅｔｅｗｅｎＲ２０ａｄＲ２ｏｈｐｅ
关键词：热泵热水器；２０Ｒ２Ｒ９；２
中图分类号：Ｔ６Ｂ５
文献标识码：Ａ
生活热水供应正逐渐成为人们生活的必要条件。通常夏季从空调冷凝器中散发出的热量要直接排放到外面，这不仅导致能源的浪费，而且会产生热污染环境。与此同时，大部分热水器制造原料生产也消耗很多能源。因此，如果将冷凝热量用来加热，而不是排放到大气中白白

R290水平管内凝结换热和压降的研究现状

质高，而强化管内的凝结换热系数明显高于光滑管。另外还列举了一些典型的凝结换热关联式，并提出了进一步研究工
作的建议。关键词：Ｒ２９０；光滑管；强化管；凝结换热中图分类号：ＴＨ１２文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－０３２９．２０１３．０７．０１５
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒａｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＤｒｏｐｏｆＲ２９０ｉｎｓｉｄｅＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＴｕｂｅｓ
ＦＬＵＩＤＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
Ｖｏ１．４１，Ｎｏ．７，２０１３
文章编号：１００５一ｏ３２９（２ｏ１３）ｏ７－００６６－０６
Ｒ２９０水平管内凝结换热和压降的研究现状
宁静红，刘敬坤
（天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津３００１３４）摘要：通过分析国外对Ｒ２９０水平光滑管内和强化管内的流动凝结换热的研究，得出Ｒ２９０管内换热系数较常规工
ＮＩＮＧＪｉｎｇ — ｈｏｎｇ，ＬＩＵＪｉｎｇ — ｋｕｎ
（ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｆｉｒｇｅｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｏｍｍｅｒｃｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１３４，Ｃｈｉｎａ）

R290家用空调制热特性研究

７．２￣Ｃ，冷凝温度５４．４￣Ｃ，吸气温度１８．３￣Ｃ，过
等已成为国内外制冷空调行业争相研究的对象Ｊ。但环保不是唯一指标，其可燃性为其作为替代工质使用带来了安全性的隐患，欧盟标准
ＥＮ６０３３５— ２— ４０—２００９中对可燃制冷剂的充灌
冷度８．３ｏＣ，环境温度３５￣Ｃ。根据以上假设，对Ｒ２９０的热力学进行计算，以作为试验的理论依据，具体见表１。
表１Ｒ２９０理论循环热力学计算数据
ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＨｅａｔｉｎｇＣａｐａｃｉｔｙｏｆ１１２９０ＨｏｕｓｅｈｏｌｄＨｅａｔＰｕｍｐ
ＬＩＵＺｈｅｎ，ＬＡＩＸｉａｎｇ — ｑｉｕ，ＺＨＯＵＸｉａｎｇ — ｙａｎｇ，ＬＩＴｉｎｇ．ｘｕｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｈａｒｇｅｄｍａｓｓｉｓｓｔｉｒｃｔｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｆｏｒｌｆａｍｍａｂｌｅｒｅｆｉｒｇｅｒａｎｔｌｉｋｅＲ一２９０，ｗｈｉｃｈｗｏｕｌｄａｆｆｅｃｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＲＹ
Ｖｏ１．４１，Ｎｏ．３，２０１３

小管径翅片管换热器应用r290性能研究

Shan Baoqi
Abstract The R22 finned tube evaporator with copper tube diameter of 7mm was improved to reduce the copper tube
diameter of 5mm, and the environment-friendly refrigerant R290 was used. The simulation software evap-cond was used to
finned tube heat exchanger increases by 34.1%, and the refrigerant flow, pressure drop, copper and aluminum usage
decreases by 28.2%, 41.6%, 28.6% and 30% respectively.
但是现阶段的换热器研究主要集中在 7 mm 及以上管
径的换热器上，小管径换热器的研究需进一步完善。
1
数学物理模型
* 单宝琦，男，1995 年 8 月生，硕士研究生
250101 山东省济南市临港开发区凤鸣路山东建筑大学新校区
17616369369
E-mail: 804909811@
收稿日期：2019-06-21
增大了 70%~80%，综合性能提高了 19%~38%[1]；周宇
等对翅片间距进行研究，得出在特定工况下，翅片间
距在 1.5 mm 时换热量最大，空气出口温度最高[2]。
缩小铜管管径不仅可以减小换热器体积，使换热
器结构更紧凑，还可减少制冷剂的充注量，使 R290
等具有易燃特性但环境友好的制冷剂得到广泛应用。

微细管内R290流动沸腾换热与干涸特性研究

微细管内R290流动沸腾换热与干涸特性研究张慧晨;柳建华;徐小进;张良;姜林林【摘要】对内径为1、2、3 mm的水平不锈钢圆管内R290两相流动沸腾换热特性进行了理论与实验研究.分析了热流密度为15~35 kW/m2、质量流率为76~200 kg/(m2·s)、饱和温度为16~36℃、干度为0~1时的管内传热特性.研究结果表明:热流密度的增加促进管内核态沸腾,换热得到强化,从而导致换热系数随之增加;质量流率的增加促进管内由核态沸腾换热向对流换热转化,换热系数也随之增加;饱和温度的增加促进管内气泡核心的形成速率加快,强化管内沸腾换热;管径的减小导致微尺度效应增加,从而导致换热系数随之增加;在整个换热过程中干涸前平均换热系数、干涸过程中的平均换热系数分别占总换热系数的40%、37%.【期刊名称】《能源工程》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】微细管;R290;两相流动;沸腾换热;干涸【作者】张慧晨;柳建华;徐小进;张良;姜林林【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海200093;中国船舶重工集团公司第七〇四研究所,上海200031;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TK124了解流动沸腾换热机理、精确预测水平蒸发管内换热系数，既可以避免蒸发器设计裕量的过度放大，也可以防止换热面积不足，保证系统正常稳定地运行。

R290作为R22的一种典型替代工质，不仅具有出色的物理及化学特性，而且ODP值与GWP值均接近0[1]。

从文献[2-5]来看，大多数学者都研究替代制冷剂在水平管内流动沸腾换热特性、压降特性以及流态转换等，但是微通道对换热机理的影响仍未研究清楚。

蒸气冷凝过程微尺度特性的实验和理论研究

蒸气冷凝过程微尺度特性的实验和理论研究蒸气冷凝是一个重要的热力学过程，其有关研究可以帮助科学家更好地理解气体混合物的分子机制。

近年来，随着实验技术的进步，研究蒸气冷凝过程在微尺度特性上取得了长足进展。

本文旨在通过实验和理论研究系统地研究蒸气冷凝在微尺度上的特性。

首先，讨论了蒸气冷凝过程的微尺度特性。

蒸气冷凝是指热力学系统的冷凝过程，当系统的温度低于蒸汽态的部分液滴时，就会发生冷凝行为，从而使液汽混合物形成稳定的液滴。

蒸汽冷凝过程的微尺度特性主要取决于液滴形成、运动和蒸汽冷凝行为的相关参数，如液滴的大小、形状和运动速度等。

其次，介绍了蒸气冷凝过程微尺度特性的实验研究。

一般来说，实验研究的主要目的是研究特定系统的蒸汽冷凝行为，以及液滴行为。

使用特定的实验装置，可以研究出液滴的大小、形状和运动速度，也可以研究出蒸汽冷凝、液滴运动和液滴混合的过程，从而详细了解蒸气冷凝过程的微尺度特性。

最后，讨论了蒸气冷凝过程微尺度特性的理论研究。

理论研究的主要目的是根据理论计算出液滴形成和蒸汽冷凝行为的参数和特性，从而更好地理解蒸气冷凝过程的微尺度特性。

目前，液滴形成、运动和蒸汽冷凝行为的理论研究正在发展中，可以用来准确预测蒸气冷凝过程的微尺度特性，为量子化学和结构计算提供基础。

综上所述，本文阐述了蒸气冷凝过程在微尺度特性上的实验和理论研究，并表明它们可以有效地帮助理解蒸气冷凝过程的微尺度特性，
从而为热力学系统的研究提供重要的基础和参考。

未来，期待更多的研究可以帮助我们更好地掌握蒸气冷凝过程的微尺度特性，为研究更复杂的气体混合物提供帮助。

R290在水平光滑管内的沸腾换热

R290在水平光滑管内的沸腾换热戴源德;林秦汉;邹思凯;郭玉洁【摘要】对内径为4、6 mm水平光滑铜管内R290的沸腾换热特性进行了实验研究,分析了质流密度、热通量、饱和温度、管径对沸腾传热系数以及临界干度的影响,选择5种适用于R290的水平光滑管内沸腾换热关联式,对实验工况下R290的沸腾传热系数进行预测,并与实验值对比.结果表明,管径越小、质流密度越大,或者饱和温度越高,则沸腾传热系数越大;在干度逐渐增大的过程中,沸腾传热系数随热通量的增大先增大后减小.热通量、管径相比质流密度、饱和温度对临界干度的影响更明显,且热通量越大,临界干度越小;管径越小,临界干度越大.5种关联式中,Fang关联式的预测能力最佳.%The boiling heat transfer characteristics of R290 in smooth horizontal copper tubes with inner diameters of 4,6 mm was investigated experimentally. The effects of mass flux, heat flux, saturated temperature and inner diameter of tube on boiling heat transfer coefficient and critical quality were analyzed. Five boiling heat transfer correlations which are suitable to predict the boiling heat transfer coefficients of R290 in horizontal tube were chosen to obtain the calculated data compared with experimental data of boiling heat transfer coefficient. The correlation with the minimum error between calculated and experimental data among these five correlations was considered as the most suitable one for the investigation. The results showed that boiling heat transfer coefficient increased with the decrease of inner diameter of tube, with the increase of mass flux, or with the increase of saturated temperature. It increased first and then decreased with the increase of heat flux while vapor quality wasincreasing gradually. Heat flux and inner diameter had more evident effects on critical quality than mass flux and saturated temperature. Critical quality increased with the decrease of heat flux and inner diameter. Among the five correlations, Fang correlation showed the best capacity of prediction for the boiling heat transfer coefficients.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(068)009【总页数】7页(P3420-3426)【关键词】R290;气液两相流;传热;水平光滑管;蒸发;预测【作者】戴源德;林秦汉;邹思凯;郭玉洁【作者单位】南昌大学机电工程学院,江西南昌 330031;南昌大学机电工程学院,江西南昌 330031;南昌大学机电工程学院,江西南昌 330031;南昌大学机电工程学院,江西南昌 330031【正文语种】中文【中图分类】TK124CFCs、HCFCs制冷剂的使用是导致温室效应以及臭氧层破坏的重要因素[1-3]。

技术：小管径光滑铜管内Ｒ290沸腾换热的数值

技术：小管径光滑铜管内Ｒ290沸腾换热的数值本期，我们分享下R290 在常用4 mm小管径的水平传热管管内沸腾换热的理论模拟研究，以指导实际应用。

1、数值模拟模型1 1 由于水平管结构具有对称性，因此将物理模型简化为二维水平管道，长度为 0．9 m，如图1 所示，对光滑管采用结构化网格划分并对边界层进行加密处理。

为保证计算结果不受网格密度影响，经过网格无关性验证，将网格数设为34 771，此时模拟所得出口截面气相体积分数的偏差小于 0．5%，且计算时间较短，在提高计算速度的条件下能满足模拟所需达到的精度要求。

假设流动为稳态不可压定常流动，加热壁面为定热流密度，忽略重力、不凝性气体的影响，各相之间混合均匀，模拟的管内径为4 mm，管材为紫铜，质流密度为 100～180 kg·m－2 ·s－1 ，热流密度为13～20 kW·m－2 ，饱和温度为11 ℃，入口干度为0．1～0．9。

1在多相流模型的选择上，采用的是 Mixture 模型，该模型除了满足连续性方程、动量守恒方程和能量守恒方程外，还包括滑移速度方程、第二相体积分数方程。

1 3 为了提高计算的稳定性，同时考虑到气液两相流中离散相分布比较宽广的特点; 考虑计算量，求解精度等因素，湍流模型选用ＲNG k－ε模型。

1 4 入口为速度入口边界，速度为0．19 ～ 0．35 m· s－1 ，温度为11．0 ℃。

水力直径取为 4 mm; 出口为压力出口边界，表压为饱和蒸汽压，设定出口的湍流强度、湍流直径，并给定温度; 壁面为等热流密度边界，热流密度为13～20 kW·m－2，材料为紫铜，近壁流体相对壁面无滑移速度。

选用ANSYSFluent16．0进行计算，速度－压力耦合使用Coupled 算法，压力采用PＲESTO! 格式，动量、能量方程均采用二阶迎风格式，体积分数方程采用 QUICK 格式。

2、沸腾工况模拟分析对管内速度、温度、气相体积分数变化特性的分析可以直观地得到制冷剂的流动沸腾过程和流动特点，进而得出Ｒ290 在管内的流动沸腾换热规律; 在质流密度为100 kg·m－2 ·s －1 ，热流密度为13 kW ·m－2 ，饱和温度为 11.0 ℃的工况下，选取具有代表性的中间部分管段，分析该管段截面的平均速度、平均温度和平均气相体积分数随管长的变化特性。