基本信息
- 項目名稱：
- R417A流動沸騰換熱性能的實驗研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的制冷劑R22對大氣臭氧層具有一定的破壞作用，而作為R22長期替代物之一的R417A具有廣闊的發(fā)展前景。本文對R417A與R22在水平光滑管和兩種不同幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋管中的流動沸騰換熱性能進行了實驗研究，對比了兩種制冷劑在相同管中的換熱性能以及R417A在不同換熱管中的流動沸騰換熱性能。
- 詳細介紹：
- 空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的制冷劑R22對大氣臭氧層具有一定的破壞作用，而作為R22長期替代物之一的R417A具有廣闊的發(fā)展前景。本文對R417A與R22在水平光滑管和兩種不同幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋管中的流動沸騰換熱性能進行了實驗研究，對比了兩種制冷劑在相同管中的換熱性能以及R417A在不同換熱管中的流動沸騰換熱性能。實驗結(jié)果表明：在光滑管中R417A的換熱性能與等量的R22相比有一定程度的降低，在不同的干度范圍內(nèi)，降低程度也不同；與光滑管相比，內(nèi)螺紋管中R417A的換熱系數(shù)比R22低的更多；內(nèi)螺紋管能有效強化制冷劑的流動沸騰換熱，強化表面的幾何參數(shù)不同，換熱強化效果也不同。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 針對于當今廣泛使用的制冷劑R22對大氣臭氧層有破壞作用這一問題，以國外對R417A在水平光滑管中的流動沸騰換熱性能研究為背景，通過對比了R417A與R22在水平光滑管與兩種不同幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋管中的流動沸騰換熱性能，分析強化因子對換熱強化效果的影響，為制冷劑的替代提供了參考和依據(jù)。
科學性、先進性及獨特之處
- 本作品對R417A與R22在不同形式換熱管包括強化管內(nèi)的流動沸騰換熱性能進行實驗研究，填補了R417A替代R22應(yīng)用于制冷空調(diào)換熱器時在流動沸騰換熱性能方面的研究空白?？陀^的講，作品的研究思路和方法獨特、新穎，走在在國內(nèi)外前端。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本作品基于R417A在水平光滑管中流動沸騰換熱性能的研究，提出了內(nèi)螺紋強化管，對R417A流動沸騰換熱性能有很大提高，為制冷劑替代中換熱器的優(yōu)化設(shè)計提供參考和設(shè)計依據(jù)，對制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有一定的指導(dǎo)意義，具有較高的學術(shù)水品和應(yīng)用價值，有廣闊的應(yīng)用前景和良好的環(huán)保效應(yīng)，對全球環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義。
學術(shù)論文摘要
- 空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的制冷劑R22對大氣臭氧層具有一定的破壞作用，而作為R22長期替代物之一的R417A具有廣闊的發(fā)展前景。本文對R417A與R22在水平光滑管和兩種不同幾何參數(shù)的內(nèi)螺紋管中的流動沸騰換熱性能進行了實驗研究，對比了兩種制冷劑在相同管中的換熱性能以及R417A在不同換熱管中的流動沸騰換熱性能。實驗結(jié)果表明：在光滑管中R417A的換熱性能與等量的R22相比有一定程度的降低，在不同的干度范圍內(nèi)，降低程度也不同；與光滑管相比，內(nèi)螺紋管中R417A的換熱系數(shù)比R22低的更多；內(nèi)螺紋管能有效強化制冷劑的流動沸騰換熱，強化表面的幾何參數(shù)不同，換熱強化效果也不同。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 申報者填寫的申報表真實可靠，所做的實驗及測試結(jié)果真實可信。申報者所進行的R417A的流動沸騰換熱實驗過程和其在水平光滑管、內(nèi)螺紋管中的幾組實驗與所測數(shù)據(jù)真實可信，基于實驗所得數(shù)據(jù)，分析結(jié)論真實合理。
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 保護臭氧層的全球合作始于1985 年保護臭氧層維也納公約的協(xié)商與締結(jié)。其后,蒙特利爾議定書規(guī)定對臭氧層具有嚴重破壞作用的CFC 類制冷劑被禁止生產(chǎn)和應(yīng)用。對于過渡類HCFC 類制冷劑,要求發(fā)展中國家自2016 年起將生產(chǎn)量和消費量凍結(jié)在2015 年的消費水平上,到2040 年全部淘汰R134a , R404A ,R407C 和R410A 是目前R22的替代制冷劑,但其全球變暖潛能值( GWP) 較大。目前在歐洲,R417A 已經(jīng)開始得到應(yīng)用。隨著中國冷凍空調(diào)行業(yè)的不斷發(fā)展, 出口產(chǎn)品的日趨增多,R417A 的應(yīng)用可能性越來越大。 目前，國內(nèi)對于R417A的研究也積極展開，對于非共沸工質(zhì)R417A在換熱管中的研究有各種方法。上海理工大學2009年發(fā)表的一篇關(guān)于《R22和R417A在水平強化管外的凝結(jié)換熱實驗研究》，實驗研究了非共沸R417A在水平強化換熱管管外的凝結(jié)換熱性能，并與R22做了對比。實驗所用的是兩種三維強化管—斜翅管和矩翅管。對于這兩種強化管，R417A的熱流密度隨壁面過冷度的變化率都比R22大，其原因應(yīng)該與R417A作為一種非共沸制冷劑的溫度滑移特性有關(guān)。實驗還研究了，對于斜翅管，同等的壁面過冷度下，R417A的冷凝換熱系數(shù)大于R22的管外換熱系數(shù)；對于矩翅管，同等的壁面過冷度下，R22的冷凝換熱系數(shù)大于R417A的管外換熱系數(shù)；在工質(zhì)R417A下，兩種強化管的凝結(jié)管外換熱系數(shù)隨壁面過冷度的變化率都R22大，其原因應(yīng)該與R417a作為一種非公沸制冷劑的溫度滑移特性有關(guān)。通過實驗得出R417A和R22在兩種強化管下管外換熱強化倍率：對于R417A的凝結(jié)換熱系數(shù)，矩翅管（內(nèi)螺紋）是光滑管的3.12至5.66倍，斜翅管（內(nèi)光滑）是光滑管的4.23至6.78倍；對于R22換熱系數(shù)矩翅管（內(nèi)螺紋）是光滑管的6.19至6.81倍，斜翅管（內(nèi)光滑）是光滑管的4.25至5.31倍。從強化換熱的角度考慮，對于表面張力較小的工質(zhì)，選用斜翅管更有利。 目前，世界各國加緊了對HCFC工質(zhì)的替代研究。尋求和發(fā)展對大氣臭氧層無破壞作用和無溫室效應(yīng)的HFC類制冷劑來替代R22是該領(lǐng)域研究的重點和發(fā)展趨勢。二元或三元非共沸或近共沸混合制冷劑為尋求理想的制冷劑開辟了新途徑，R417A作為一種不消耗大氣臭氧層的三元非共沸混合制冷劑具有重要的研究價值，可以作為R22的長期替代物之一。
