李盼盼　 陈振乾

(东南大学能源与环境学院, 南京 210096)



正方形小通道内的冷凝换热数值模拟

李盼盼 陈振乾

(东南大学能源与环境学院, 南京 210096)

采用VOF模型对制冷剂R134a在水平放置的边长为1 mm、长度50 mm正方形小通道内的凝结换热过程进行数值模拟计算,研究了入口质量流速、热流密度和冷量施加方式对小通道内冷凝换热的影响．结果表明:冷凝液最先出现在通道拐角处,随后在表面张力的作用下逐渐布满整个通道截面;沿程换热系数在入口处较大,然后沿流向急剧减小,最后趋于稳定;在恒定热流密度条件下,随着质量流速的增加,气液界面的剪切力逐渐增加,冷凝液膜随之变薄,从而导致换热系数变大;当入口质量流速恒定时,热流密度的改变对冷凝换热系数影响不明显;冷量均衡施加于通道边界比集中施加于某一边界液膜分布更均匀,更有利于冷凝换热．

正方形小通道;两相流;冷凝换热;数值模拟;VOF模型

小通道中的流动冷凝换热是微热管、紧凑型传热器以及热控制系统中的关键热物理过程[1],研究小通道中的冷凝换热过程,对于相关能量传输装置的优化设计,提高装置运行过程中的换热效率,具有重要的学术意义和市场价值．

冷凝过程的换热效率依赖于如通道的截面形状、结构尺寸、流体性质、质量流量等诸多因素．da Riva等[2-4]对制冷剂R134a在半径为1 mm的小通道内的冷凝过程进行了一系列的研究，结果表明:① 低质量流速时,重力主导冷凝过……