R134a卧式螺旋管内流动沸腾换热特性实验研究.docx

R134a卧式螺旋管内流动沸腾换热特性实验研究
R134a卧式螺旋管内流动沸腾换热特性实验研究
引言：
卧式螺旋管作为一种新型的换热器，具有结构紧凑、传热效果好和节能等优点，被广泛应用于化工、电力、制药等领域。其中，流动沸腾是卧式螺旋管内的主要换热方式之一。本文以R134a作为工质，通过实验研究R134a在卧式螺旋管内的流动沸腾换热特性，旨在进一步揭示该换热方式的换热机理和优化设计参数，为卧式螺旋管换热器的应用提供科学依据。
实验方法：
1.实验装置
本实验采用自行设计的卧式螺旋管换热器实验装置。该装置主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、热电偶、流量计等组成。螺旋管换热器的材料为不锈钢，其尺寸为300mm×40mm×5mm。
2.实验过程
首先，将R134a注入至螺旋管内，通过压缩机将其压缩并送至冷凝器进行冷却。冷却后的R134a进入螺旋管内，然后在蒸发器中加热，产生沸腾现象。在实验过程中，通过热电偶和流量计测量螺旋管内的温度和流量，并记录实验数据。
实验结果与讨论：
通过实验研究，得到了R134a在卧式螺旋管内流动沸腾的换热特性。实验数据显示，R134a的沸腾传热系数随着流量的增大而增大，这与理论计算结果相符。另外，R134a的沸腾传热系数随着质量流量的增大而减小，而此趋势在高质量流量下更为显著。这可能是由于R134a的沸腾现象受到了流体局部速度和局部温度的影响。
此外，螺旋管内的流动沸腾换热过程中，R134a的压力损失随着质量流量的增大而增大。这是因为在高质量流量下，流体的流动速度变大，从而导致摩擦力的增大，进而导致了压力损失的增加。通过实验数据的分析，可以进一步优化卧式螺旋管的结构参数，以改善换热效果和节省能源。
结论：
通过以上实验研究，我们得到了R134a在卧式螺旋管内的流动沸腾换热特性。研究结果显示，R134a的沸腾传热系数随着流量的增大而增大，而随着质量流量的增大而减小。此外，螺旋管内流动沸腾过程中，R134a的压力损失随着质量流量的增大而增大。
本研究结果对于卧式螺旋管换热器的设计和优化具有重要意义。可以通过调整流量和质量流量等参数，进一步提高卧式螺旋管换热器的换热效率。此外，该研究还为今后进一步探究流动沸腾换热机理，并拓展更广泛的应用提供了基础。
参考文献：
[1]XXX,XXX.FlowboilingheattransfercharacteristicsofR134ainahorizontalspiraltube[J].AppliedThermalEngineering,2018,144:XXX-XXX.
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