罗小平，张霖，刘波

（华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州 510640）

微细通道纳米制冷剂流动沸腾阻力特性

罗小平，张霖，刘波

（华南理工大学机械与汽车工程学院，广东 广州 510640）

分别以质量分数为0.2%、0.5%和0.8%的Al2O3-R141b纳米制冷剂和纯制冷剂R141b为工质，在水力直径为1333μm的矩形微细通道内进行了流动沸腾实验，分析了纳米颗粒浓度对工质两相摩擦压降的影响，对比了实验前后换热壁面的表面能。研究结果表明：实验工况相同时，质量分数为0.2%、0.5%和0.8%的纳米制冷剂的两相摩擦压降均比纯制冷剂低，降低的最大幅度分别约为11.6%、14.8%和19.2%；实验后纳米颗粒在换热壁面附着，使壁面表面能增大，质量分数为0.2%、0.5% 和0.8%的纳米制冷剂实验后换热壁面表面能比实验前分别增大了1.26倍、1.44倍和1.91倍，减小了换热表面的粗糙度和提高其润湿性，使得工质两相摩擦压降减小；根据实验值与模型预测值的对比情况，对Qu-Mudawar模型进行修正，拟合得到的关联式能很好预测实验值，平均绝对误差为9.78%。

微细通道；纳米制冷剂；两相摩擦压降；表面能

微通道换热器是运用在制冷、电子冷却、生物工程等工程领域中的一种结构紧凑、轻巧、高效的换热器。据相关研究表明，运用微通道换热器的制冷空调系统，跟传统空调系统相比，其制冷剂充注量减少50.7%，空间节省40%，材料成本减少19%，机组能耗比提升13.9%[1-2]。故将微尺度强化传热技术运用到制冷领域显得尤为重要。

许多学者对微细通道内流动沸腾压降特性进行了实验研究[3-4]。……