R513A在水平管内沸腾换热及压降特性的实验研究

来源：上海理工大学学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：张青，黄理浩，张佳妮，陶乐仁，朱天意，陈建红

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海市质量监督检验技术研究院，上海 200214,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093

摘要：全球变暖问题日益严重，制冷行业需要对现有的制冷剂工质进行替换并进一步强化换热器的传热效率。通过实验研究了混合制冷剂R513A在外径分别为9.52 、12.70 mm的水平光滑管和内螺纹管内的沸腾换热特性，分析了热流密度、管径、质量流速和蒸发温度对传热系数及压降变化的影响机理。结果表明：沸腾传热系数随着热流密度的增大先增大后减小，9.52 mm光滑管内制冷剂扰动更剧烈，其传热系数比12.70 mm光滑管的提高了13.91%～19.77%。与此同时，9.52 mm换热管内的压降为12.70 mm换热管的1.4～3.8倍。管内传热系数随着蒸发温度和质量流速的增加而增大，并且低质量流速时更容易达到局部干涸点，此时沸腾传热系数急剧减小。对预测传热系数的Cooper、Liu-Winterton关联式进行了对比。在干涸发生前，两个关联式皆能较好地预测R513A在水平光滑管内的流动沸腾换热特性；在干涸发生后，Liu-Winterton关联式预测精度更高；干涸前、后平均绝对误差分别为18.53%和28.36%。

关键词：R513A;流动沸腾;内螺纹管;传热系数;压降

基金资助：上海市动力工程多相流动与传热重点实验室资助项目(13DZ2260900, 2019KJFZ201)