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螺旋管因具有传热效率高、结构紧凑和污垢热阻小等优点,在高效蒸汽发生器和冷却器、核反应堆、石油化工、航天航空、微电子器件冷却、先进燃料电池系统冷却以及制冷与低温技术等领域得到了非常广泛的应用。卧式螺旋管内过冷流动沸腾换热过程由于离心力和二次流的作用比直管内要复杂的多,因此,螺旋管内过冷流动沸腾换热特性与机理研究是当前两相流与传热领域的重要课题之一。R134a是一种新型制冷剂,属于氢氟烃类(简称HFC)。它的热工性能接近R12(CFC12),破坏臭氧层潜能值ODP为0,温室效应潜能值WGP为0.24-0.29,不易燃,无毒,无腐蚀作用,现被广泛用于冰箱、冰柜和汽车空调系统,以代替R12。因此,对R134a在螺旋管内过冷流动沸腾换热的研究,具有十分重要的学术研究意义以及工程应用价值。本文在搭建完成的实验台上对R134a在卧式螺旋管内单相流动换热特性和过冷流动沸腾换热特性进行了实验研究,根据螺旋管内流体流动特点,运用气泡热力学和动力学以及过冷沸腾换热机理,分析了热流密度、质量流速以及进口过冷度等因素对换热系数的影响。在压力0.42-0.46MPa,热流密度1900-3000W/m2,质量流速300-450kg/(m2·s),入口过冷度7.2-8.9℃的参数范围内研究了R134a在卧式螺旋管单相流动换热特性,获取了大量实验数据,通过对实验数据的处理、分析,得到如下结论:单相流动时,沿截面圆周方向螺旋管壁面周向温度在内侧θ=270°时壁温最高,外侧θ=90°时壁温最低,左右两侧的壁面温度居中。单相流动局部换热系数随着热流密度和质量流速增大而增大,但是随着进口过冷度的增加或者减小变化并不明显。本文以134a为工质,对卧式螺旋管内过冷流动沸腾换热特性进行了实验研究。过冷流动沸腾实验参数范围:压力0.44-0.46MPa,热流密度2500-5000W/m2,质量流速300~450kg/(m·s),入口过冷度7.0-9.2℃。通过对实验数据的处理、分析,得到结论如下:沿截面圆周方向,螺旋管内侧θ=270°时壁温最高,外侧θ=90°时壁温最低,左右两侧的壁面温度居中。在同一截面处,当流体的质量流速、进口过冷度以及系统压力保值不变时,随着热流密度的不断升高,螺旋管的壁面换热系数也会逐渐增大;同时,热流密度发生变化时,开始发生过冷流动沸腾的点也有所不同,即热流密度增大时,过冷流动沸腾起始点靠前。在同一截面处,螺旋管壁面局部换热系数随着质量流速增大而增大;但随着进口过冷度的减小而增大,同时过冷流动沸腾起始点也提前。