制冷工质R245fa在水平不锈钢强化管外冷凝和沸腾换热性能的实验研究

摘要

针对制冷工质R245fa在高温热泵和有机朗肯循环系统中换热效率低的问题，对其开展了304不锈钢管外冷凝和沸腾换热性能的实验研究。以两根冷凝强化管（二维管C1和三维管C2）和两根沸腾强化管（沸腾管E1和沸腾T型管E2）为对象，研究了冷凝温度为50℃、蒸发温度为30℃条件下，不同管型结构对不锈钢管强化相变换热性能的影响。研究结果表明：对于冷凝换热较好的三维管C2和沸腾T型管E2,当流速为1.0～4.0 m/s、热流密度为20 kW/m²时，其总传热系数均在2 500～3 200 W/（m²·K）之间，管壁热阻占总传热热阻的比例为30%～40%;管外不锈钢管翅片的管型对冷凝和沸腾换热性能有较大影响，冷凝三维管C2和沸腾T型管E2的换热性能均表现较好，C2管的总传热系数和管外传热系数分别比C1管高了5%～7%、 3%～8%,E2管的总传热系数和管外传热系数分别比E1管高了22%～32%、 27%～38%。该研究可为高温热泵和有机朗肯循环系统中蒸发器和冷凝器的设计与优化提供重要参考，有助于提高系统的换热效率和整体性能。

关键词

制冷工质R245fa / 不锈钢强化管 / 传热系数

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52476089)