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(1 上海理工大学环境与建筑学院 上海 200093； 2 福建雪人股份有限公司 福州 350200)



水冷套管式CO2气冷器的设计及实验研究

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(1 上海理工大学环境与建筑学院 上海 200093； 2 福建雪人股份有限公司 福州 350200)

本文设计了一台CO2套管式气冷器并对其进行了换热特性的实验研究。该气冷器采用逆流三重套管，CO2在内管流动，冷却水在内外管间流动。实验研究了不同CO2质量流量、入口压力和冷却水温度对传热系数、换热量和换热器效能系数的影响。实验结果表明，随着CO2质量流量的增加，传热系数和换热量均呈先增后减的趋势，换热器效能系数逐渐减小；CO2质量流量不变时，传热系数、换热量和换热器效能系数均随气冷器CO2入口压力的升高而逐渐增大；随着冷却水温度的升高，传热系数、换热量和换热器效能系数均逐渐减小。

套管式气冷器；换热性能；三重套管

随着经济的发展和环保意识的增强，CO2作为制冷工质再一次应用于制冷空调系统中[1-3]。CO2跨临界循环在高压侧具有较大的温度滑移[4-5]，与冷却介质温升过程相匹配，使其在热泵循环方面具有独特的优势[6-7]。于是众多专家学者[8]针对超临界CO2在冷却条件下的换热情况进行了研究。Pitla S S等[9]将实验研究和数值模拟相结合，研究了超临界CO2在管内的冷却换热，提出用平均努谢尔特数表示的换热关联式。Yoon S H等[10]对超临界CO2在内径为7.73 mm的铜管中的冷却换热进行实验研究，并修正了Baskov V L等[11]的关联式，提出更加符合实验结果的关联式，其平均偏差与绝对平均偏差分别只有1.6%和12.7%。……