微细通道内CO2沸腾换热与干涸特性

摘要：

CO2作为一种天然制冷剂在微通道内应用具有很大的换热优势，然而由于微尺度效应及其物性，在低干度区容易发生干涸，严重影响换热效果。为研究微细通道内CO2流动沸腾换热与干涸特性，搭建了相应实验装置，对内径分别为1mm、2mm、3mm以及内表面粗糙度为16μm的不锈钢管，在CO2制冷剂热流密度2～34kW/m2、质量流率50～1350kg/(m2·s)、饱和温度?10～15℃下进行换热性能与干涸实验对比研究。结果表明：常规管径换热特性在微细通道内不再适用；热流密度的增加对于强化核态沸腾换热具有显著影响，高于临界热流密度（critical heat flux，CHF）则发生干涸；质量流率对于核态沸腾区换热系数的影响则较小；不同饱和温度时换热特性有所不同，高饱和温度下换热系数随其升高而提高，低饱和温度下则相反；干涸过程对总换热系数的影响占34%。研究结论为CO2微通道换热器的研究开发提供理论依据。

关键词：二氧化碳、微通道、沸腾换热、临界热流密度、干涸、微尺度

分类号：TB69(制冷工程)

在线出版日期：2015-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2961-2966