R410A_油混合物在7mm水平直光管内流动沸腾的换热(2)

第10期

胡海涛,等:R410A-油混合物在7mm水平直光管内流动沸腾的换热特性

物换热特性的准确性进行评价.

1.1 油影响因子关联式与本实验数据的对比

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响.目前已有文献对R22-油混合物[2]、R134a-油混合物[3 5]、R12-油混合物[6,7]、R407C-油混合物在换热管内的换热关联式进行了研究,但尚未见有关R410A-油混合物换热管内换热关联式的研究报道.

本文用R410A-油混合物的实验数据对已有的其他制冷剂-油混合物管内换热关联式进行评价,并基于流型图和混合物性开发适用于R410A-油混合物在光管内的流动沸腾换热关联式.

[8]

在已有的制冷剂-油混合物换热关联式中,文献[2 4]的关联式是第!种关联式,为油影响因子关联式.油影响因子定义为制冷剂-油混合物的换热系数 tp,r,o与纯制冷剂换热系数 tp,r的比值,即

tp,r,o

EF=tp,r

(1)

[3]

[4]

图1给出了Schlager

[2]

、Eckels和甘承军关

1 已有换热关联式与实验数据的对比

近年来制冷剂-油混合物换热关联式的研究主要有3种类型:!油影响因子关联式[2 4],此方法是在纯制冷剂换热系数的基础上乘以油影响因子进行

修正,油影响因子是名义油浓度和质量流量的函数; 两相换热增强因子关联式[5 7],用已有的单相换热经验关联式乘以两相换热增强因子,从而求出两相管内沸腾的换热系数;#基于流型的换热关联式[8],此方法考虑了流型的转化对换热特性的影响.本文对上述关联式直接用于预测R410A-油混合

联式的预测值EFcal与本实验中R410A-油混合物实验数据EFexp之间的对比.由图1(a)可见,Schlag er关联式与R410A-油混合物实验数据的误差范围为-50%~+40%.由图1(b)可见,Eckels油影响因子关联式与实验值的误差范围为-60%~+20%.由图1(c)可见,甘承军关联式的误差范围为-40%~0.因此可见:对于不同制冷剂,油影响因子关联式的预测值不同;即使对于相同的制冷剂,润滑油不相同时,油影响因子关联式也不相同.因此对于任何一种制冷剂-润滑油工质对,必需开发相应的油影响因子关联式,通用性较差

.

(a)Schlager

关联式(b)Eckels

关联式

图1 油影响因子关联式与R410A-油实验数据的对比

(c)甘承军关联式

Fig.1 ComparisonoftheEFcorrelationswithexperimentaldataofR410A oilmixture

总之,尽管油影响因子关联式无需了解润滑油的存在对混合物物性的影响,但此种关联式的通用性较差.应用油影响因子关联式计算两相换热系数

的前提是选择精度较高的纯制冷剂沸腾换热关联式,由此得出的两相沸腾换热系数误差同时受到纯制冷剂沸腾换热关联式误差和油影响因子误差两个因素的影响,两个误差因素的叠加使两相换热系数误差增大.油影响因子不能从机理上解释并预测润滑油的存在对管内流动沸腾换热的增强或弱化作用.1.2 两相增强因子关联式与实验值的对比

制冷剂-油混合物的换热系数可以表示为两相,子关联式开发过程中所采用的物性不同,两相增强因子关联式又可分为基于纯制冷剂物性和基于混合物物性两类.

1.2.1 基于纯制冷剂物性的关联式 基于纯制冷剂物性的两相增强因子定义为制冷剂-油混合物的两相换热系数与液相制冷剂换热系数的比值,计算公式[6,7]为

EL,r= tp,r,o/ L,r

(2)

图2给出了Tichy[6]和Cawte[7]基于纯制冷剂物性的两相增强因子关联式计算得出的换热系数与

本实验中R410A-油混合物实验数据之间的对比,.