非均匀热流下R245fa/R134a两相流型及换热特性

• 作者: 卢雅妮 汪大海 聂显铧 赵东鹏 赵力 邓帅
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: R245fa/R134a 非均匀热流 流动沸腾 流型 换热系数 关联式
• 年，卷（期）: 2020,（17）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1741-1751
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2019-0351

摘要

针对有机工质在非均匀热流边界条件下的气液相变问题,基于质量分数配比为0.7∶0.3的非共沸工质R245fa/R134a,建立了非均匀热流下10 mm内径水平管内的两相流动沸腾换热实验系统.实验工况为质量通量175～373kg/(m2s),热流密度9.95～47.57 kW/m2.利用高速摄像仪和图像处理技术,对观察到的泡状流、塞状流、分层流和环状流4种流型进行了灰度值分析,并分别绘制了非均匀加热和均匀加热时的流型图.基于流型分析了干度、质量通量、热流密度和饱和温度对两相换热系数的影响,并将实验数据与4种现有关联式进行对比.结果表明,在相同的加热量下,相比于均匀加热条件,非均匀加热条件下流型由间歇流转变为环状流时的初始干度更低;换热系数在低干度区随干度变化较小,而在干度较高的环状流区域随干度增大而增大.此外,换热系数随质量通量、热流密度增大而增大,而饱和温度对对流沸腾区换热系数的影响不大,对核态沸腾区有一定影响.在非环状流区域4种换热关联式的预测能力都表现较差,而在环状流区域Sun&Mishima关联式的预测精度相对最高.