以氟乙烷为主要组份的新型制冷剂管内沸腾换热与阻力特性研究

我国自主知识产权的以氟乙烷(HFC-161)为主要组份的新型环保制冷剂具有环境性能优异、节省资源、节约能源、通用性好等显著优点。本项目拟开展这些制冷剂在多规格水平光滑管(5-12mm)内流动沸腾换热和阻力特性研究：通过可视化的方法，观察研究制冷剂、制冷剂与润滑油混合物在不同工况下管内沸腾换热时的流型及其变化规律，分析流型变化的机理及其影响因素；通过实验手段，研究这些新型环保制冷剂在不同工况下的沸腾换热变化规律，提出相关的换热准则关联式，归纳总结出影响这些制冷剂在水平光滑管内沸腾换热与阻力特性的因素，进一步阐明这些制冷剂与实际制冷系统性能的耦合影响机理。在此基础上,提出改善制冷系统中沸腾换热性能的措施，发展和完善基于真实传热和流动特性下这些新型环保混合工质制冷系统的优化设计方法。所有这些研究将为推进新型环保制冷剂的实用化进程提供有价值的基础数据与物理模型，是一项具有前瞻性的应用基础研究项目。

我国自主知识产权的以氟乙烷(HFC-161)为主要组份的新型环保制冷剂具有环境性能优异、节省资源、节约能源、通用性好等显著优点。本项目拟开展这些制冷剂在多规格水平管内流动沸腾换热和阻力特性研究：通过可视化的方法，观察研究制冷剂、制冷剂与润滑油混合物在不同工况下管内沸腾换热时的流型及其变化规律，分析流型变化的机理及其影响因素；通过实验手段，研究这些新型环保制冷剂及其与润滑油的混合物在不同工况下的沸腾换热变化规律，提出相关的换热准则关联式，归纳总结出影响这些制冷剂及与润滑油的混合物在水平光滑管内沸腾换热与阻力特性的因素。具体研究的内容有：1）设计并搭建了用于研究制冷剂管内沸腾换热性能的实验装置，并通过采用R22进行装置的可靠性验证；2）研究HFC-161在9 mm内径光滑管内的沸腾换热特性，根据HFC-161的实验数据，开发新的光滑管沸腾预测关联式；研究HFC-161在7mm外径微肋管内的沸腾换热系数与压降，分析工况对换热与压降的影响，根据HFC-161的实验数据，开发新的微肋管沸腾预测关联式；对比HFC-161与被替代制冷剂R22在光滑管与微肋管内换热与压降特性，分析其替代潜力，为紧凑高效换热设备的研究开发和新型制冷工质的推广提供重要基础和借鉴；3）对HFO-1234fy及润滑油在强化管内的沸腾换热特性等进行了相关的理论与实验的研究，即研究HFO-1234fy/润滑油在水平微肋内的沸腾换热特性与阻力特性；4）进一步开展了HFC-161与润滑油POE、PAG在一定范围内的相溶性研究，详细分析了HFC-161与润滑油的相容性情况；5）针对沸腾换热的实验装置的关键部件进行了重新建造，并对整个实验装置进行了进一步的合理规划，使得实验研究更为准确、可靠及合理，测量了R161与润滑油不同含油率下微肋管内的沸腾换热，并给出了R161与润滑油混合物在水平微肋管内的沸腾换热关联式。所有这些研究将为推进新型环保制冷剂的实用化进程提供有价值的基础数据与物理模型，是一项具有前瞻性的应用基础研究项目。