制冷剂在近三角形微通道内流动沸腾特性的模拟分析

发布时间：2024-03-19 01:15

　　本文建立了制冷剂在近三角形微通道内流动沸腾的数值模型,得出制冷剂的流型分布、表面传热系数和压降特性的变化规律。结果表明,近三角形微通道内的流型为泡状流、弹状流、环状流和雾状流,与圆管相比,出现环状流和雾状流的干度值明显减小;干度接近0的泡状流型表面传热系数最高,随着干度增大,表面传热系数先降低后增加,在干度为0.7左右表面传热系数出现极大值,然后随着干度增至1.0,表面传热系数降低。相较于圆形管道,近三角形微通道的表面传热系数下降了36.7%～50.8%。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1近三角形微通道几何形状

本文的研究对象为近三角形微通道内的制冷剂流动沸腾过程。制冷剂为R236fa，该工质的破坏臭氧潜能值（OzoneDepletionPotential,ODP）为0，全球变暖系数值（GlobalWarmingPotential,GWP）仅为0.63，在高温热泵空调产品中有良好....

图2近三角形微通道网格划分示意图

本文基于Fluent进行流动仿真模拟，并使用ICEM软件对管道进行六面体结构化网格划分，针对网格独立性进行了验证。图2所示为近三角形微通道网格划分示意图。近三角形管道在边界层最小网格为0.015mm，经验证计算结果与网格无关。在两相流模型上选用VOF模型，在表面张力模型上选用C....

图3模拟数据与实验数据的对比分析

选取KIM等[20]流动沸腾实验工况进行模拟，验证数值模型的准确性，如图3所示。制冷剂为R22，管径为1.59mm，温度为278.15K，质量流速为184kg/(m2·s)。由图3可知，模型预测值的平均误差为9.7%，能够准确预测管内流动沸腾换热特性。4模拟结果与分析

图4近三角形微通道内流动沸腾过程模拟

图4所示为制冷剂在近三角形微通道内的流动沸腾过程的流型。干度较小时，管内的含气量较少，只形成呈离散分布的小气泡，此时流型属于泡状流。随着干度增大，小气泡合并形成占据管道中心的大气弹，呈弹状流。当干度进一步增大，大气弹相连形成一个气柱，仅有一层液膜在管壁上流动，流型呈环状流。随着沸....

本文编号：3932099