R134a在水平螺纹管内的冷凝换热特性研究

随着节能减排要求的不断提高,制冷系统用铜管的换热性能成为研究重点。为得到3种不同规格的内螺纹管管内冷凝的换热与流动阻力特性,以R134a为工质,研究质量流速和螺纹管几何参数等对冷凝换热的影响。实验结果表明制冷剂侧换热系数与压降均随着质量流速的变化而增加,其中小流速下的增幅明显小于大流速下的增幅。使用hr/Δp作为综合性能评价的指标,发现6.35 mm管径中hr/Δp先下降后上升的趋势较为明显,转折点质量流速约为600 kg·m-2·s-1,在质量流速大于此点后,换热系数的增幅超过了压力损失的增幅,表明较小管径铜管在较大质量流速区间内综合性能较强。     

空调换热器5mm铜管的实验研究分析

从小管径铜管替代的角度对两种内螺纹铜管的各种参数以及空气侧和制冷剂侧流动阻力进行了分析。并以AS18HR4FTVUH型号产品为例，通过改变流路、改变U型管数目、增加毛细管长度以及增加冷媒等一系列的实验研究，表明了空调换热器采用小管径铜管后，除了进行流路布置优化外，还需要结合其他方面的改变才可以将换热器的性能调试到与7mm铜管相当。     

几种典型注水量下吸附式冷管的工作特性实验研究

针对直径16mm、总长1000mm（包括吸附器和冷凝／蒸发器）、工质对为分子筛-水的吸附式冷管元件，在不同注水量下的循环工作特性进行了实验研究与分析．结果表明，最佳注水量时制冷剂都是在变化的饱和压力及对应的饱和温度下冷凝或蒸发，吸附式冷管几乎一直处于饱和工作过程；而制冷剂充注过多或过少时，则均有不同程度的不饱和过程的出现．     

水平圆管内R410A的凝结换热特性研究

在一管内冷凝换热实验台上进行R410A流动冷凝换热实验，旨在研究水力工况、测试管管径对管内换热特性的影响进行探究。实验选用测试水雷诺数表征 水力工况，选取换热系数、压降作为管内换热特性的衡量指标；并将实验数据与经典关联式预测值进行比较，扩展关联式的适用范围。实验结果显示：换热系数 及压降均随着质量流速的增加、管径的减小逐渐增大，虽然换热系数随着测试水雷诺数的增加而减小，但测试水雷诺数对压降影响很小；Shah关联式和Thome关 联式能够较好的预测实验数据，平均预测误差分别为18.83%和6.28%，而Akers关联式的预测值的平均误差达31.04%，足以证明其并不能准确预测实验数据。     

水平新型微肋管内流动冷凝换热及流阻特性

为研究微肋管结构尺寸及工况等对管内流动冷凝性能的影响，采用R22为工质对4种结构的微肋管和1根Ф9．52mm光管进行了实验．根据实验结果分析了质量流速、微肋结构尺寸和管径等对冷凝换热性能的影响．实验结果表明，两根Ф9．52mm微肋管的换热系数分别比光管提高了90％和120％，而其内表面积只比光管增加了40％和70％．     

表面增强型强化管外蒸发换热特性实验研究

介绍了表面增强型蒸发强化管，并对氟利昂制冷工质R22在该管外的沸腾换热进行了实验研究．实验通过对4根不同管型的蒸发强化管进行对比，分析了不同管型参数对管外换热系数的影响．得出结论：4根强化管的总传热系数随流速变化的趋势有所不同；1^#管和3^#管的总传热系数在实验流速范围内相差不大；4^#管的总传热系数随流速的变化曲线最为平坦；2^#管是4根管子中总传热系数随流速变化最大的一根管子．     

基于R404A的圆形冷凝器小管径化实验研究

针对当前冷藏集装箱制冷系统中冷凝器换热效率低、耗铜量大及成本高等问题,为某冷藏车设计了管径为5.00 mm的内螺纹铜管换热器,用于替代原管径9.52 mm圆形冷凝器。根据R404A制冷剂在小管径中的传热特性及其热力状态的变化,设计了替代换热器并做了优化流路设计;通过对5.00 mm小管径换热器样件与原冷凝器进行多个蒸发温度工况下的整机测试对比试验,检验设计的合理性。结果表明：小管径换热器耗电量有所增加,大、小管径换热器的整机制冷量偏差在10%以内,制冷性能系数偏差在6%以内;新的小管径圆形换热器耗铜量减少了37.7%。      

结霜工况下R410A翅片管式蒸发器的换热特性

在焓差实验装置和热泵性能测试系统中,对一台R410A空气源热泵的翅片管式蒸发器在结霜工况下的换热特性进行了试验研究.通过改变蒸发器制冷剂侧和空气侧的流体温度、流量等参数,利用显微摄影机对室外侧换热器的平直翅片表面结霜过程进行动态跟踪.实验表明,结霜速率和霜层厚度的变化对制冷系统的换热量、蒸发温度、制冷剂侧压降、整体传热效率都有不同程度的影响.在蒸发器的结霜初期和结霜后期,系统性能的衰减程度有较大区别.在空气温度为0℃~-4℃,相对湿度大于80%的情况下,换热器表面结霜速度最快.     

细圆管内纳米颗粒悬浮液流动特性的实验研究

实验研究了细圆管内氧化铜纳米颗粒悬浮液的流动特性．试验段的管径为0．68mm、1.01mm和1.28mm，氧化铜纳米颗粒的平均粒径为50nm，悬浮液中氧化铜纳米颗粒的质量分数分别为0.02,0.04和0.06，分散剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）质量的分数为0.02。实验结果显示，氧化铜纳米颗粒悬浮液的流动压降比去离子水的大，且正比于其质量分数；层流向湍流转化的临界雷诺数小于常规尺度的数值，且正比于管径。     

换热管内置螺旋形扭带的阻力与转动特性实验研究

为了研究螺旋形扭带阻力与转动特性,选取了不同宽度（6,7和8 mm）的三种扭率（2.0,3.0,4.0）及3种螺距比（1.5,2.0,2.5）的参数组合下共27根螺旋形扭带插入换热管内进行实验。实验结果表明,插入螺旋形扭带后换热管内流动阻力和转动性能都有明显提高,并且分析了其带宽、扭率和螺距比等参数对压降和转速的影响。通过对实验数据的多元线性回归分析,建立了相应的压力降关联式和转速关联式。通过与光滑扭带实验数据对比,证明了实验研究的扭带具有良好的转动性能。     

半埋热油管道传热研究

受飓风、暴雨、泥石流等恶劣天气的影响,埋地管道可能局部处于半掩埋状态。目前半埋管道传热计算多采用“线性插值”模型。建立了半埋热油管道的流（空气水）—管—土耦合传热机理模型,并利用数值模拟手段对不同条件下管道的传热特性进行了研究。结果表明,管道的总传热系数、出口温度和土壤蓄热量与管道的相对埋入面积呈明显的非线性关系;线性模型与机理模型的计算结果在趋势与数值方面均具有较大偏差;管道刚好完全掩埋时与完全不掩埋时相比,总传热系数出口温度的差异较大,且管径越大,差异越显著;当环境流体的温度较低时,管道出口温度对相对埋入面积更敏感。     

板式换热器换热特性及压降的实验研究

为了研究强化板式换热器的换热性能及压降特性,利用小型R32制冷系统,基于钎焊式板式换热器,进行了一系列实验。实验结果表明：板式换热器出口制冷剂由过热到两相态时,制冷剂侧换热系数先急剧增大后缓慢降低,传热温差快速减小后缓慢降低,压降只有小幅度的变化;随着换热器的效能逐渐增大,平衡换热器效能和系统性能后,蒸发器出口干度接近1时,换热效果最好。研究可为强化板式换热器的设计提供参考。     

新型吸附式冷管的最低制冷温度影响因素研究

提出了一种新型的余热固体吸附式制冷管．该种制冷管无节流装置、无运动部件、结构简单、强度较高，且每根管子自成一个完整独立的制冷系统，所以其密封性好、使用方便；研究了在吸附剂量不变的情况下，制冷剂(吸附质)充注量对制冷管性能的影响。由于该种制冷管的性能跟外部环境参数具有较强的耦合性，本文就热源温度、环境温度、风速和环境空气湿度等参数对其最低制冷温度的影响进行了实验研究，实验采用的工质对为13X沸石分子筛-水．     

双级压缩制冷系统替代制冷剂性能对比研究

为研究可替代制冷剂，提高循环性能参数，利用MATLAB结合NIST对承载R410A，R32，R404A和R507A共4种制冷剂的一次节流中间不完全冷却的两级压缩制冷循环系统进行模拟，课题组对比分析高压级压缩机排气温度、系统能效比（coefficient of performance, COP）、单位制冷量和制冷剂流量对蒸发温度从-44 ℃上升到-30 ℃时的动态响应，研究4种制冷剂在两级压缩中的具体性能差异，以期对制冷剂的选择做出相应的指导。结果表明：4种制冷剂中R32的高压级压缩机排气温度偏高，但其单位制冷能力最大，制冷剂流量最小；R507A对蒸发温度的动态响应最为强烈；制冷剂R507A和R404A各项性能指标接近；R32的CCOP最高，比R410A高约3.9%，比R404A和R507A分别高约14.03%和12.40%。通过对数据研究对比发现，4种制冷剂中R32的各项性能更为出色，作为一种新型的环保制冷剂，有很大的发展潜力。     

纯电动汽车热泵系统室外侧微通道换热器温度分布实验研究

为了探究室外侧微通道蒸发器制冷剂分布和换热器表面温度分布的均匀性，课题组设计了一种4换热器的热泵系统。分别在制冷和制 热工况下，对室外侧换热器在不同的制冷剂充注量和不同的压缩机转速下的表面温度分布均匀性进行了实验研究。使用K型热电偶布点并测量换热器表面温度并 使用红外热成像仪了解其温度分布情况。结果表明：制冷工况下，充注量在1 050~1 075 g时，在不同转速下，系统的制冷性能最佳，同时换热器表面温度分布均匀 性最好；而在制热工况下，充注量在500~700 g时，换热器表面温度分布均匀性随着制冷剂充注量的增加而改善。同一换热器在作为冷凝器和蒸发器时，制冷剂充 注量和压缩机转速对其温度分布均匀性的影响不同。     

基于MATLAB的管壳式换热器优化设计

基于MATLAB 7.6开发了管壳式换热器，充分利用压降优化设计软件。通过改变换热器结构，充分利用管壳程压降，提高传热系数，减少换热面积。通过案例分析表明，充分利用压降后，换热器的传热系数提高了21%，换热面积减小了20%，大大减少了换热器的投资费用。     

冷流比对涡流管内部流场影响的数值研究

为了探究不同冷流比对于涡流管内部流动的影响，课题组建立了涡流管的三维模型，在进气压力为0.38 MPa工况下，采用了Standard κ ε 模型对涡流管内的气体流动进行稳态数值模拟，获得了不同冷流比条件下的速度、压力以及温度变化趋势。研究结果表明：热端管内的能量分离主要集中在其前部靠近涡流室的位置，且在同一管径截面上，径向外层旋流具有更高的静压和温度；相对于低冷流比时，高冷流比的静压值和温度值更高；此外，在高冷流比时回流边界层范围进一步扩张，滞止点位置更接近于热端出口，增大了内外旋流的能量交换面积，有利于热流温度的提升，但会减弱涡流管整体的制冷效果。     

3D打印毛细芯与底座间隙对环路热管性能影响

为抑制环路热管（loop heat pipe， LHP）蒸发器中的热泄漏，课题组通过改变3D打印复合毛细芯与加热底座之间的间隙来解决该问题。毛细芯与加热底座间分别选取0，1和2 mm[KG*4/5]3种间隙组合方式组装环路热管，并通过实验研究间隙对环路热管传热性能的影响。结果表明：存在间隙时，启动时长均会因间隙的增大而延长；复合毛细芯蒸发层为200 μm、吸液层为100 μm、间隙为2 mm时，热泄漏的抑制最显著。此时，功率为180 W，壁面温度为96.7 ℃，传热系数为73 681 W/(m·K)；而复合毛细芯蒸发层为100 μm、吸液层为200 μm时，间隙的增加对热泄漏的抑制效果不明显。综上，复合毛细芯对环路热管传热性能的影响可通过改变毛细芯与底座间隙距离来控制。     

水平微管内水的流动沸腾压降特性实验研究

以水为工质,对内径为0.399 mm水平布置的不锈钢微管内的流动沸腾压降进行了实验研究.实验条件:进口温度分别为30℃、60℃、75℃,流量范围79.62~238.85 kg/(m2.s),有效加热热流密度27.8~91 kW/m2.实验结果表明,在实验范围内两相摩擦压降修正因子与流量变化的关系不大,而与进口温度的大小存在较为密切的关系.因此,结合无量纲进口温度参数建立了新的微管内水流动沸腾的压降关联式,其预测实验结果的误差在12.2%以内.     

低频功率放大器管耗的计算

本文讨论了低频功率放大器有最大不失真输出功率时的管耗和最大管耗的区别，分析了考虑功放管的饱和压降和穿透电流时的最大管耗问题，明确了选择功放管的原则，澄清了一些容易混淆的概念．