R1233zd（E）在非等宽并联微通道内的流动沸腾传热实验研究

蔡华宇; 方奕栋; 卢娣; 蒋陈涵

doi:10.12465/issn.0253-4339.20241107002

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

R1233zd（E）在非等宽并联微通道内的流动沸腾传热实验研究

更新时间：2026-03-30

- R1233zd（E）在非等宽并联微通道内的流动沸腾传热实验研究
- Experimental Investigation on Flow Boiling Heat Transfer of R1233zd（E） in Parallel Microchannel with Variable Width
- 制冷学报 2026年47卷第2期页码：95-102
- 作者机构：
  
  1.上海理工大学能源与动力工程学院上海 200093
  2. 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海 200093
- 作者简介：
  
  方奕栋，男，硕士生导师，上海理工大学能源与动力工程学院，制冷与低温工程研究所，18721742164，E-mail：yidongfang@usst.edu.cn。研究方向：电池/电子器件高效散热。
- 基金信息：
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20241107002
  中图分类号： TB61⁺1;TK124
- CSTR：XXXXX.XX.XXX.20241107002
- 收稿：2024-11-07，
  
  修回：2024-11-27，
  
  录用：2024-12-11，
  
  纸质出版：2026-04-16
- 稿件说明：
移动端阅览
蔡华宇,方奕栋,卢娣等.R1233zd（E）在非等宽并联微通道内的流动沸腾传热实验研究[J].制冷学报,2026,47(02):95-102.

Cai Huayu,Fang Yidong,Lu Di,et al.Experimental Investigation on Flow Boiling Heat Transfer of R1233zd（E） in Parallel Microchannel with Variable Width[J].Journal of Refrigeration,2026,47(02):95-102.
蔡华宇,方奕栋,卢娣等.R1233zd（E）在非等宽并联微通道内的流动沸腾传热实验研究[J].制冷学报,2026,47(02):95-102. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20241107002. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20241107002.

Cai Huayu,Fang Yidong,Lu Di,et al.Experimental Investigation on Flow Boiling Heat Transfer of R1233zd（E） in Parallel Microchannel with Variable Width[J].Journal of Refrigeration,2026,47(02):95-102. DOI： 10.12465/issn.0253-4339.20241107002. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20241107002.

摘要

对R1233zd（E）在等宽和非等宽并联微通道内的过冷流动沸腾进行了实验研究，在不同过冷度、质量通量及热流密度条件下对比分析了2种通道结构的传热特性。实验结果表明：非等宽并联微通道中核态沸腾的起始（ONB）更早，并且可以保持较低的壁温。质量流量为1 263 kg/（m

·s）时，非等宽并联微通道的壁面过热度比等宽并联微通道低3.2 ℃。同时，非等宽并联微通道的整体传热性能更优越。当热流密度为150 kW/m

时，非等宽并联微通道的传热系数（HTC）比等宽并联微通道增加了30%~50%。此外，非等宽并联微通道的两相压降高于等宽并联微通道，最大增幅为61%。

Abstract

The subcooled flow boiling heat transfer of R1233zd（E） in uniform- and variable-width parallel microchannels was investigated experimentally. The

heat transfer characteristics of two channel structures were analyzed and compared under different subcooling， mass-flux， and heat-flux conditions. The experimental results reveal that the onset of nucleate boiling （ONB） of the variable-width parallel microchannel occurred earlier and that the wall temperature could be maintained at a lower value. In addition， the overall heat transfer characteristics of the variable-width microchannel were better than those of the uniform-width microchannel. When the mass flux was 1 263 kg/（m

·s）， the wall superheat of the variable-width parallel microchannel was 3.2 ℃ lower than that of the uniform-width parallel microchannel. When the heat flux was 150 kW/m

， the coefficient of heat transfer （HTC） of the variable-width parallel microchannel increased by 30%-50% compared with that of the uniform-width parallel microchannel. Moreover， the two-phase pressure drop in the variable-width parallel microchannels was higher than that in the uniform-width parallel microchannels， with a maximum increase of 61%.

关键词

Keywords

references

GARIMELLA S V ， PERSOONS T ， WEIBEL J A ， et al . Electronics thermal management in information and communications technologies： challenges and future directions ［J］. IEEE Transactions on Components ， Packaging and Manufacturing Technology ， 2017 ， 7 （ 8 ）： 1191 - 1205 .

SINGH S ， MALIK A ， MALI H S . A critical review on single-phase thermo-hydraulic enhancement in geometrically modified microchannel devices ［J］. Applied Thermal Engineering ， 2023 ， 235 ： 121729 .

MIGLANI A ， WEIBEL J A ， GARIMELLA S V . An experimental investigation of the effect of thermal coupling between parallel microchannels undergoing boiling on the Ledinegg instability-induced flow maldistribution ［J］. International Journal of Multiphase Flow ， 2021 ， 139 ： 103536 .

LI Xuejiao ， JIA Li ， DANG Chao ， et al . Visualization of R134a flow boiling in micro-channels to establish a novel bubbly-slug flow transition criterion ［J］. Experimental Thermal and Fluid Science ， 2018 ， 91 ： 230 - 244 .

李雪娇 . 微细通道内低沸点工质流动沸腾特性的实验研究［D］. 北京：北京交通大学， 2017 .

LI Xuejiao . Experimental study on boiling characteristics of low boiling point working fluid in micro-channel ［D］. Beijing ： Beijing Jiaotong University ， 2017 .

苗双双，陶建云，张程宾，等 . 蒸发器内流动沸腾过程的可视化实验及调控［J］. 工程热物理学报， 2021 ， 42 （ 7 ）： 1827 - 1831 .

MIAO Shuangshuang ， TAO Jianyun ， ZHANG Chengbin ， et al . Visualization and regulation of flow boiling process in evaporator ［J］. Journal of Engineering Thermophysics ， 2021 ， 42 （ 7 ）： 1827 - 1831 .

马爽，李洪伟 . 矩形并联微通道中流量分配与流动沸腾传热特性实验研究［J］. 东北电力大学学报， 2021 ， 41 （ 6 ）： 33 - 42 .

MA Shuang ， LI Hongwei . Experimental study on flow distribution and flow boiling heat transfer in rectangular parallel microchannel ［J］. Journal of Northeast Electric Power University ， 2021 ， 41 （ 6 ）： 33 - 42 .

XU Dan ， FANG Yidong ， ZHANG Zhao ， et al . Experimental investigation on flow boiling instability of R1233zd（E） in a parallel mini-channel heat sink for the application of battery thermal management ［J］. International Journal of Heat and Mass Transfer ， 2022 ， 188 ： 122585 .

徐丹 . R1233zd（E）在平行微细通道内的流动沸腾换热及失稳机制研究［D］. 上海：上海理工大学， 2022 .

XU Dan . Study on flow boiling heat transfer and instability mechanism of R1233zd（E） in parallel microchannels ［D］. Shanghai ： University of Shanghai for Science & Technology ， 2022 .

李昀，曹杰，华夏，等 . 短程逆流式微通道内的流动沸腾传热特性实验研究［J］. 化工学报， 2023 ， 74 （ 11 ）： 4501 - 4514 .

LI Yun ， CAO Jie ， HUA Xia ， et al . Experimental investigation on flow boiling heat transfer characteristics in short flow passage counter-flow microchannels ［J］. CIESC Journal ， 2023 ， 74 （ 11 ）： 4501 - 4514 .

ZHAN Zengkun ， CHEN Lixia ， ZHANG Hongna ， et al . Numerical study on heat transfer enhancement by viscoelastic fluid pulsating laminar flow in rectangular microchannel heat sinks ［J］. Applied Thermal Engineering ， 2022 ， 213 ： 118734 .

SUN Jia ， LIN Yuhao ， LI Junye ， et al . Heat transfer and visualization of flow boiling on nanowire surfaces in the microchannel ［J］. Applied Thermal Engineering ， 2024 ， 256 ： 124064 .

LIU Chang ， ZHOU Jianhong ， CHENG Kai ， et al . Flow thermohydraulic characterization of open diverging microchannel heat sink for high heat flux dissipation ［J］. Applied Thermal Engineering ， 2023 ， 227 ： 120396 .

LIN Yuhao ， LUO Yang ， LI Wei ， et al . Single-phase and two-phase flow and heat transfer in microchannel heat sink with various manifold arrangements ［J］. International Journal of Heat and Mass Transfer ， 2021 ， 171 ： 121118 .

冀昕宇，张芫通，杨小平，等 . 楔形歧管微通道流动与沸腾换热［J］. 化工学报， 2024 ， 75 （ 11 ）： 4196 - 4204 .

JI Xinyu ， ZHANG Yuantong ， YANG Xiaoping ， et al . Flow and boiling heat transfer in wedge-shaped manifold microchannel ［J］. CIESC Journal ， 2024 ， 75 （ 11 ）： 4196 - 4204 .

呼和仓，陈占秀，李源华，等 . 圆柱肋片直径对流动沸腾影响的数值研究［J］. 低温与超导， 2024 ， 52 （ 5 ）： 72 - 80 .

HU Hecang ， CHEN Zhanxiu ， LI Yuanhua ， et al . Numerical study of the effect of cylindrical fin diameter on flow boiling ［J］. Cryogenics & Superconductivity ， 2024 ， 52 （ 5 ）： 72 - 80 .

HUANG Yuqi ， CHEN Ke ， TANG Xiaoyu ， et al . Two-phase flow oscillation and distribution in parallel channels during R1233zd（E） subcooled flow boiling： a numerical study ［J］. International Journal of Heat and Mass Transfer ， 2024 ， 218 ： 124778 .

FU B ， LEE C ， PAN C . The effect of aspect ratio on flow boiling heat transfer of HFE-7100 in a microchannel heat sink ［J］. International Journal of Heat and Mass Transfer ， 2013 ， 58 （ 1/2 ）： 53 - 61 .

REN Honglei ， JIA Li ， DANG Chao ， et al . Experimental investigation on pouch lithium-ion battery thermal management with mini-channels cooling plate based on heat generation characteristic ［J］. Journal of Thermal Science ， 2022 ， 31 （ 3 ）： 816 - 829 .

ALAM T ， LEE P S ， YAP C R ， et al . Experimental investigation of local flow boiling heat transfer and pressure drop characteristics in microgap channel ［J］. International Journal of Multiphase Flow ， 2012 ， 42 ： 164 - 174 .

MOFFAT R J . Describing the uncertainties in experimental results ［J］. Experimental Thermal and Fluid Science ， 1988 ， 1 （ 1 ）： 3 - 17 .

浏览量

1715

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

多孔微射流热沉沸腾传热特性研究

数据驱动下的变重力微通道内流动沸腾传热特性研究

正弦波纹翅片表冷器的传热及阻力特性实验研究

蠕动泵驱动的毛细管环路传热系统的性能研究

基于动态用水模式的热泵与电热水器统一能效评价方法研究