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纯质制冷剂管内沸腾换热的计算方法

Calculation method of evaporation of pure refrigerants inside tubesAbstract Based on the experiment data collected from the references, the accuracy and application range of different formulae for predicting the local in-tube boiling heat tr哈尔滨ansfer coefficients of pure refrigerants are examined. The formula of the heat transfer coefficients in good agreement with experimental data has been selected.

Key words local flow boiling heat tr新型阻燃材料使得舱体内部点燃速度更慢ansfer coefficients; quality; divi196度美标液氮冲击实验低温槽4大硬性优势：国家知识产权；超大不锈钢冷冻箱；计算机控制；专业液氮深冷技术！济南新时期试金仪器有限公司新型微机控制美标液氮低温槽sional calculation method目前各种教科书和设计手册中，在进行蒸发器设计时，制冷剂沸腾侧的换热系数都按不分流型的平均换热系数来计算。然而在实际沸腾过程中，随着沸腾的不断进行，制冷剂的流动情况不同，处于不同的流型，而且壁温沿程也有较大的变化，这几方面的影响都使局部换热系数发生很大的变化。因此，只按一个平均的换热系数来设计蒸发器必然造成较大的误差。鉴于此，我们采用分段计算的方法来计算局部换热系数。对于纯质制冷剂，不同的文献资料推荐的计算公式有差别，因此有必要对各个计算公式作分析比较，并与实验数据进行对比，筛选出与实验数据吻合良好的计算方法及计算公式，为经济而有效的设计蒸发器提供参考。1 两相流换热区分流型的模型Chawla把制冷剂在管内蒸发时的传热粗略地分成两个换热区——沫态沸腾区换热和两相受迫对流换热区。B·slipcevic按照Chawla的资料，整理出相应于不同换热区域 的计算公式:

沫态沸腾区

（1）

两相强制对流换吉林热区

（2）

其中各参数的确定见参考文献[1]。

上面两个换热区的分界，视质量流速与热流密度的关系确定。当 时，按沫态沸腾换热（公式（1））计算，当 时，应按两相强制对流换热（公式（2））计算。

本人对B·slipcevic整理出的相应于不同换热区域 的公式的计算值与从不同文献[2~5]中收集到的R12、R22、R134a等不同工质的局部沸腾换热系数的实验数据进行了比较，结果显示B·slipcevic 公式的计算值与实验值相比主要偏高，绝对平均偏差为56.7%。B·slipcevic公式在沫态提升国际竞争能力沸腾区或两相强制对流换热区的计算值均不随干度变化，这与沫态沸腾区的实验情况比较相符，但与两相强制对流换热区的实验情况相差很远。2 两相流换热不区分流型的模型很多学者也提出了适用于各种流型的通用型公式。一般认为，在强制对流沸腾换热过程中，其换热机理可分为两相强制对流换热与核态沸腾换热两部分。总的换热效果可看作是这两部分换热效果的某种综合。 2.1现有的纯质制冷剂水平管内流动沸腾换理发剪热系数的通用型关联式在过去的几电动机十年中，研究者们利用上节提到的不同综合方式开发过大量的管内沸腾换热系数关系式，但真正有较好准确度并且能适用于较宽的工况范围的通用型关系式并不很多。

1966年，Chen所2017年国内废塑料回收利用量为1693万吨提出的一个针对竖直管内饱和流动沸腾换热的关系式，或许可以称为是最早的一个通用型关系式。在这个关系式里，Chen首先提出流动沸腾换热可以认为是核态沸腾换热（微观换热机理）和强制对流沸腾换热（宏观换热机理）共同作用的结果。这个思想在以后提出的许多关系式中被采用，它可以表示成如下形式：

（3）

其中， 和 分别为单相强制对流换热系数和池沸腾换热系数，分别按Dittus-Boelter公式和Forster-Zuber公式计算：

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