管内流动沸腾传热关系式对R245fa的适应性研究
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摘要
R-245fa作为一种制冷剂,在常温条件下具有低饱和压力、较低的凝固温度、不易燃和很好的材料相容性,相比于其他制冷剂来说R-245fa的低饱和压力能够减轻设备重量同时也易于维护。R-245fa制冷系统的设计和研发需要进行管内流动沸腾换热计算。对于大部分的工程应用,例如制冷系统中的蒸发器,两相流动沸腾是饱和流动沸腾。所以流动沸腾研究中,大部分关注的是饱和流动沸腾。而饱和流动沸腾传热的计算一般是基于实验数据的关联式,即经验或半经验模型。目前有很多经验或半经验公式预测流动沸腾传热系数,但这些公式是依据其他工质提出的,所以它们对R-245fa的适用性需要进行评价。目前,虽然有研究者对现有管内沸腾传热实验关系式对R-245fa的适用性进行了研究,但他们一般只是用自己的实验数据,涉及的实验数据和试验关系式均不多,导致研究结果局限和不一致。为此,本文从10篇论文中收集了1782组R-245fa管内流动沸腾传热实验数据,试验数据的范围包括:质量流率42~1000 kg/m2s,热流密度3~196 kW/m2,干度0~1,饱和压力0.12~1.93 MPa,管道尺寸0.51~3 mm。用这些数据对27个已发表的流动沸腾换热关系式进行了评价分析,选出了对R-245fa数据预测较为精确的关系式,为R-245fa管内流动沸腾换热计算的公式选择提供了依据,为提出精确度更高的R-245fa管内流动沸腾公式提供了参考。
引文