Étude des caractéristiques de transfert de chaleur par ébullition de l'écoulement de R513A dans un tube horizontal

Zhu Tianyi ,  

Huang Lihao ,  

Tao Leren ,  

摘要

Le réchauffement climatique est devenu un problème mondial préoccupant tous les pays, c'est pourquoi la recherche sur les nouveaux réfrigérants écologiques de 4ème génération est urgente. Les caractéristiques de transfert de chaleur par ébullition du réfrigérant dans l'évaporateur sont directement liées à l'application de ce réfrigérant. Le R513A est un réfrigérant de remplacement du R134a. Ce travail expérimental étudie les caractéristiques de transfert de chaleur par ébullition du R513A et du R134a dans des tubes horizontaux lisses de 12,7 mm et des tubes à filetage intérieur, analysant les mécanismes concernant le débit massique, la température d'évaporation, la densité de flux thermique et la structure à filetage intérieur sur le coefficient de transfert de chaleur et les variations de la perte de charge. Conditions expérimentales : débit massique du réfrigérant de 100 à 200 kg/(m2·s), température d'évaporation de 5 à 10 ℃. Les résultats montrent : que le coefficient de transfert de chaleur par ébullition change significativement avec l'augmentation de la densité de flux thermique ; avec l'augmentation du débit massique, le coefficient de transfert de chaleur par ébullition augmente de 15,06 % à 42,33 %, la perte de charge augmente de 26,16 % à 61,83 % ; avec l'augmentation de la température d'évaporation, le coefficient de transfert de chaleur par ébullition augmente de 13,27 % à 38,25 %, la perte de charge diminue de 19,53 % à 33,27 % ; le coefficient de transfert de chaleur des tubes à filetage intérieur est significativement supérieur à celui des tubes lisses, avec un facteur de renforcement maximum allant jusqu'à 2. Dans les mêmes conditions, le coefficient de transfert de chaleur par ébullition du R513A est environ 25,61 % à 30,74 % supérieur à celui du R134a, tandis que la perte de charge dans les tubes à filetage intérieur du R134a est en moyenne environ 12,33 % plus élevée que celle du R513A ; avec l'augmentation de la densité de flux thermique, la transition d'écoulement du R513A se produit plus tôt que celle du R134a, ce qui entraîne une chute brutale du coefficient de transfert de chaleur par ébullition.

关键词

Tube à filetage intérieur;Écoulement par ébullition;Coefficient de transfert de chaleur;Perte de charge par frottement;R513A

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