赵雅鑫，赖展程，胡海涛

（上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海 200240）

引 言

泡沫金属具有超大比表面积和高热导率[1-2]，其复杂的纤维骨架结构会对流体产生强烈扰动，同时提供了大量的汽化核心[3]。将泡沫金属填充于制冷系统蒸发器的换热管内，可以强化制冷剂侧流动沸腾换热，有望降低制冷空调产品能耗[3-4]。随着全球变暖的问题日益严峻，环保替代制冷受到广泛关注。R1234ze(E)是一种新型氢氟烃（HFOs）制冷剂，具有零臭氧消耗能值（ODP）和低全球变暖能值(GWP)[5-6]。为了将泡沫金属应用于R1234ze(E)制冷空调系统的强化传热，必须明确R1234ze(E)在泡沫金属管内的流动沸腾换热和压降特性。

已有针对泡沫金属管内流动沸腾换热和压降特性研究，主要集中于R134a[7-9]、R245fa[10]、R601a[11]、R410A[12]及其含油混合物[13-14]。研究表明，R134a在泡沫金属管内传热系数约为光管内传热系数的3倍[7]；泡沫金属可以增强流体扰动[8]，延迟干涸[9]，促进间歇流向环形流的转化[10]；泡沫金属将R601a在矩形通道内的传热系数最多提高3倍，压降平均增加42%[11]；与光管相比，R410A在泡沫金属管内的传热系数高出139%，压降高1~2个数量级[12]；泡沫金属管内压降随管径的减小而减小，原因在于管壁处不完整的泡沫金属胞元降低了达西黏滞阻力和形状阻力[13]；润滑油的存在使泡沫金属管内传热系数最多恶化了71%[14]。目前仅有R1234ze(E)在填充泡沫金属的矩形通道内流动沸腾的研究[8]，没有针对填充泡沫金属圆管的研究。

已有针对R1234ze(E)流动沸腾换热和压降特性的研究，主要集中于小管径光管[15-17]、强化管[18]和微通道[19-20]。……