Experimental Study on Header-Orifice Vapor-Liquid Separation Unit Using Zeotropic Mixture

Chen Guanghao He Yunyun Chen Jianyong Chen Ying Luo Xianglong; Liang Yingzong He Jiacheng

doi:10.12465/issn.0253-4339.20250516001

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Experimental Study on Header-Orifice Vapor-Liquid Separation Unit Using Zeotropic Mixture

更新时间：2026-02-09

- Experimental Study on Header-Orifice Vapor-Liquid Separation Unit Using Zeotropic Mixture
- Journal of Refrigeration Pages: 1-8(2026)
- 作者机构：
  
  广东工业大学材料与能源学院广州 510006
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52476003)
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20250516001
  CLC： TB61⁺1;TB61⁺2
- CSTR：XXXXX.XX.XXX.20250516001
- Received：16 May 2025，
  
  Revised：2025-06-17，
  
  Accepted：10 July 2025，
  
  Online First：09 February 2026，
- 稿件说明：
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陈广浩,和芸芸,陈健勇等.采用非共沸工质的联箱-小孔型气液分离单元实验研究[J].制冷学报,

Chen Guanghao He Yunyun Chen Jianyong Chen Ying Luo Xianglong,Liang Yingzong He Jiacheng.Experimental Study on Header-Orifice Vapor-Liquid Separation Unit Using Zeotropic Mixture[J].Journal of Refrigeration,
陈广浩,和芸芸,陈健勇等.采用非共沸工质的联箱-小孔型气液分离单元实验研究[J].制冷学报, DOI：10.12465/issn.0253-4339.20250516001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20250516001.

Chen Guanghao He Yunyun Chen Jianyong Chen Ying Luo Xianglong,Liang Yingzong He Jiacheng.Experimental Study on Header-Orifice Vapor-Liquid Separation Unit Using Zeotropic Mixture[J].Journal of Refrigeration, DOI：10.12465/issn.0253-4339.20250516001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20250516001.

摘要

气液分离技术能在实现强化传热的同时降低压降，气液分离单元是实现高效气液分离的关键。本文基于联箱-小孔型气液分离单元的可视化实验台，采用非共沸工质R1234ze（E）/R32（质量分数比为80/20），研究了不同条件下的气液分离特性，获得了有效分液范围。结果表明，提高入口干度、降低入口质量流量、增大下出口支管流通截面积或扩大分液孔径，均可提升分液效率，其中入口质量流量对分液效率影响最大。在有效分液区，当流量从18 g/s变成12 g/s时，分液效率提升14.0%。入口质量流量、阀门开度和分液孔径对有效分液干度范围影响较小；但对于有效分液区干度范围偏移、入口质量流量影响最大，分液孔径次之，阀门开度最小。

Abstract

Vapor-liquid separation technology can enhance heat transfer while reducing pressure drop. The vapor-liquid separation unit is key to achieving efficient vapor-liquid separation. A visualization experiment of the header-orifice separator is conducted in this study using the zeotropic mixture R1234ze（E）/R32 （mass fraction ratio， 80/20） to investigate the vapor-liquid separation characteristics under different conditions and obtain the effective separation range. The results show that increasing the inlet dryness vapor quality， reducing the inlet mass-flow rate， increasing the flow cross-sectional area of the lower outlet branch， and expanding the separation aperture can improve the separation efficiency， among which the inlet mass-flow rate contributes the most significantly to the separation efficiency. In the effective separation area， when the flow rate increases from 18 to 12 g/s， the separation efficiency increases by 14.0%. The inlet mass-flow rate， valve opening， and separation aperture minimally affects the size of the effective separation dryness range； however， for the deviation of the effective separation area dryness range， the inlet mass-flow rate exerts the greatest impact， followed by the separation aperture， whereas the valve opening exerts the least impact.

关键词

Keywords

references

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