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在过去的几十年里,强化传热技术有了很大的发展。强化传热技术,能够提高换热设备的效率,减小重量和体积。不过随着工业不断的发展,对于传热技术的要求也越来越高,需要对强化传热技术进行更多的研究。另外,随着人们对于环境问题越来越多的关注,寻找新一代制冷工质来替代有温室效应的制冷剂,也迫在眉睫。本文对光管、人字形微翅片管和涟漪纹管三种铜管进行了实验研究,铜管的外径是12.7mm,内径是11.43mm,实验测量的单管长度是1.9m,换热工质采用R22,R410A和R32三种不同制冷剂。单相实验采用R22为换热工质,制冷剂的饱和温度为49℃,制冷剂质量流速为130-246.8kg/(m2s),热流量为6.43-14.9kW/m2。实验结果表明,光管的单相换热系数最低。人字形微翅片管的单相换热系数明显高于光管,为光管的1.16-1.35倍。涟漪纹管的单相换热系数最高,是光管的1.75-1.95倍。光管的单相换热系数明显比Gnielinski关联式的预测值要高出很多,是关联式预测值的1.24-1.31倍。光管内的单相压降最低,人字形微翅片管的压降比光管要大,随着雷诺数的增大,人字形微翅片管与光管的压降趋于接近。涟漪纹管的压降最高,是光管的2.14-2.70倍。涟漪纹管的综合性能因子是1.34-1.40,说明涟漪纹管的综合性能是很好的,人字形微翅片管的综合性能因子是0.91-1.37。冷凝实验采用R22,R410A和R32为换热工质,质量流速为56.2-178.5kg/(m2s),热流密度为9.9-30.4kW/m2。其中R22和R410A的冷凝饱和温度为47℃,进出口干度分别是0.8和0.2;R32的冷凝饱和温度为45℃,进出口干度分别是0.8和0.1。光管的冷凝换热系数最低,人字形微翅片管的冷凝换热系数最高,大约是光管的2.3-3.2倍。涟漪纹管的冷凝换热系数大约是光管的1.3-2.0倍。采用光管内冷凝换热关联式对光管实验结果进行对比,关联式分别采用:Haraguchi关联式,Shah关联式,Dobson和Chato关联式和Cavallini关联式。对人字形微翅片管内冷凝换热系数也和关联式进行对比,关联式采用:Kedzierski和Goncalves关联式,Cavallini关联式和Olivier关联式。并且对三种制冷剂的换热系数进行对比,分析不同制冷剂的换热效果。蒸发换热实验采用了三种不同的制冷剂,分别是R22,R410A以及R32,制冷剂的蒸发饱和温度选取6℃。其中,制冷剂R22和R410A的进出口干度分别是0.1和0.9,制冷剂R32的进出口干度分别是0.1和0.8。制冷剂的质量流速为53.1-140.9kg/(m2s),热流密度为13.9-36kW/m2。光管内蒸发换热系数是最低的。涟漪纹管的蒸发换热系数是最高的,人字形微翅片管的蒸发换热系数介于光管和涟漪纹管之间。采用Wojtan提出的流型分析方法对蒸发过程的流型进行分析,发现蒸发实验过程处于弹状流+分层流/波状流和分层流/波状流区域,并没有达到环形流的状态。另外对光管内的蒸发换热系数采用修正的Wojtan关联式和Liu关联式进行对比。人字形微翅片管和涟漪纹管的气液两相压降采用R22为工质,进出口平均干度是0.55。人字形微翅片管的压力损失比光管的理论值要高很多,涟漪纹管的两相压降最高。人字形微翅片管的压降和关联式的吻合程度很高。