二氧化碳单管电加热池沸腾换热研究

【摘要】由于臭氧层破坏和温室效应的加剧，自然工质二氧化碳越来越受到关注。提高蒸发器的换热效率是提高二氧化碳制冷系统效率的途径之一。二氧化碳在管内沸腾换热时，容易发生干涸现象，导致换热效果恶化；管外池沸腾不存在干涸现象，同时二氧化碳表面张力较小，在相同的蒸发压力下更容易发生沸腾，池沸腾换热系数更高，本文对二氧化碳池沸腾换热特性进行了研究。（1）论文分析了二氧化碳在临界区的物性变化，并将二氧化碳在亚临界区的物性与自然工质氨和丙烷进行计算比较，得出二氧化碳具有良好的运输性和流动性。（2）总结了常见的池沸腾换热关联式，并分析了池沸腾换热的影响因素，得出了一种简化的二氧化碳池沸腾换热关联式，并和其它换热关联式进行比较，结果吻合较好。总结了强化池沸腾换热的方法。（3）自行设计并制造了二氧化碳单管电加热池沸腾换热实验段，搭建了二氧化碳电加热池沸腾实验装置。对二氧化碳单管电加热池沸腾蒸发器进行了实验研究，得出二氧化碳在水平光管条件下池沸腾换热系数与蒸发压力、热流密度之间的关系。根据实验数据拟合了四个蒸发压力条件下的池沸腾换热关联式。最后将实验数据和拟合得出的池沸腾换热关联式进行对比，最大偏差为13.5%。（4）对二氧化碳池沸腾换热进行了可视化研究，观察了池沸腾换热过程中气泡的变化情况。对可视化照片进行分析得出：气泡脱离速度随热流密度增加而增大。
【作者】刘江彬；
【导师】刘圣春；
【作者基本信息】天津商业大学，制冷及低温工程，2013，硕士
【关键词】二氧化碳；电加热；池沸腾；换热关联式；可视化；

【参考文献】
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