R32在水平光管/微肋管内流动沸腾换热特性实验研究
2021-05-31仇富强
仇富强 吴 立
(1上海理工大学能源与动力工程学院,上海 200093;2铜陵职业技术学院电气工程系,安徽 铜陵 244061)
根据《蒙特利尔议定书》与《京都协议书》,从2020年始R22将在全球市场被逐渐淘汰,环保替代性制冷剂的研发已迫在眉睫。R32(CH2F2)由于其较小的GWP值和0 ODP值,是一种较为理想的环保替代制冷剂。此外,相对于R22,R32泄漏时相对CO2排放量为405,减排比达77.6%[1],因此对R32替代R22的可行性进行换热研究,对加速R32换热设备的研发进程至关重要。
1 研究现状
当前,国内外学者对R32进行了大量理论及实验研究。李炅等[2]讨论分析了R32在管内的流动换热特性和适用关联式,指出了R32管内流动传热的不足,为今后的研究指明了方向,可为R32换热器设计提供指导。刘纳等[3]采用VOF模型模拟研究了R32在1 mm内径水平圆管内的凝结换热特性,分析了管子长度对工质干度、液膜厚度、轴向速度等变量的影响,并与实验值进行了对比,结果表明,模拟值与实验值相比要小,但在实验误差允许范围内。李敏霞等[4]实验研究了在蒸发温度15℃、流量密度100 kg/(m2·s)、热流密度6~24 kW/m2工况下,R32在2 mm水平光滑不锈钢管内的流动沸腾换热特性,并与R134a和HF01234yf进行了比较,同时也对现有用于对R32和HF01234yf的换热系数进行预测的公式进行了研究。结果表明,R32的传热系数为HF01234yf的1~2倍,所用预测公式需进一步改进。秦妍等[5]针对R32替代R410A用于制冷系统时排气温度过高的问题,提出采用补气法降低排气温度,并对几种工况下补气对系统排气温度、换热量、COP的影响进行了实验研究。研究表明:采用补气方法排气温度可得到有效降低,且在一定程度上换热量和COP有所增加。……
