CO2流动沸腾换热干涸研究进展

2011-08-03柳建华葛琪林杨建超安守超

制冷学报 2011年6期

张良柳建华葛琪林杨建超安守超

(上海理工大学能源与动力工程学院上海 200093)

由于合成制冷剂对臭氧层破坏或大气变暖具有重要影响，寻找一种环保高效的制冷剂一直是制冷领域研究的重要课题之一，全球制冷行业的普遍观点是采用自然工质。CO2因其无毒、不易燃、对环境友好、极好的热物性等特点，使其在众多天然替代制冷剂中受到额外的关注，对CO2在制冷领域的推广应用又一次成为全球范围内研究的热点[1]。随着对CO2实际应用系统的增加，近年来对其在流动沸腾过程中的换热特性研究也受到广泛关注。实验研究表明CO2在亚临界区的沸腾换热系数高于传统制冷剂，这些研究结果均表明在相同工况CO2的沸腾换热系数远远大于目前常用的HCFC、HFC工质。同种实验条件下，CO2沸腾换热系数甚至高出其他制冷剂两倍之多[2-4]，对此现象研究人员归结为由于CO2的热物性使其在沸腾换热过程中具有更好的换热特性[5]。然而近年来的一些研究发现CO2沸腾换热过程中在较低干度区域会产生明显干涸现象，随着干涸的产生其传热系数急剧下降，在相同的温压条件下，换热系数甚至会低于目前常用制冷剂，严重影响蒸发器的整体换热性能，而传统制冷剂沸腾换热过程中干涸现象则不明显[6]。这里针对公开发表文献中对管内流动沸腾干涸现象的影响因素进行分析，总结了国内外当前的研究进展。