Для исследования характеристик конденсационного теплообмена и падения давления в горизонтальных трубах с различной зубчатой структурой, а также выявления механизмов усиления теплообмена, проведены эксперименты на теплообменных трубах с внешним диаметром 8 мм с целью анализа коэффициента теплоотдачи конденсации и характеристик падения давления внутри трубы. Результаты показали: с увеличением массовой плотности потока коэффициент теплоотдачи конденсации и падение давления в трубах увеличивались; при повышении температуры конденсации оба параметра снижались. Коэффициент теплоотдачи усиленной трубы был выше гладкой на 38,5%~115,6%, падение давления – на 49%~173%. Спиральная структура вызывала вторичные вихри внутри трубы, эффективно улучшая теплообмен; большая высота зуба и меньший угол вершины вызывали более интенсивную турбулентность хладагента при прохождении через вершины зубцов; увеличение числа зубьев увеличивало площадь теплообмена. Сравнивая коэффициент теплоотдачи на единицу падения давления, было выявлено, что 18° усиленная труба обладает наилучшими комплексными характеристиками, при этом спиральный угол усиливает теплообмен, но значительно увеличивает падение давления, поэтому нельзя бесконтрольно увеличивать усиленные структуры для достижения лучшего теплообмена. Сравнение различных корреляций теплообмена и падения с экспериментальными значениями показало, что корреляция Оливера уменьшила вес эквивалентного числа Рейнольдса в корреляции, скорректировала влияние турбулентности на результат и обеспечила хорошую точность прогноза коэффициента теплоотдачи. Хиросе учел параметр Локхарта–Мартинелли и множители двухфазного падения давления, повысив точность прогноза падения давления, со средней абсолютной ошибкой 11,4% и 18,2% соответственно.

зубчатая структура;R513A;конденсационный теплообмен;падение давления;корреляции