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(4)
当时
当时
其中;
其中 当 或者为竖管时
为流体依赖因子,需根据实验数据确定。
、为混合工质中易挥发组分的液、气相摩尔浓度。
陈民[9] 1997年利用自己实验获得的R32/R134a混合工质管内沸腾换热系数的实验数据拟合出一个新的关系式(以下简称陈民公式):
(5)
其中
、为混合工质中易挥发组分的液、气相摩尔浓度,,为液体普朗特数;为易挥发组分的临界压力,所有的物性用混合工质的物性值。
2 计算结果与分析
作者利用从文献中收集到的R22/R114、R32/R134a等常用混合制冷剂在多种浓度配比下的实验数据与上述各关系式的计算结果进行了比较。结果显示,分流型法计算得的沸腾换热系数数值与实验值的比较后的绝对平均偏差为51%。 Kandlikar公式因含有流体依赖因子而使其使用有很大的局限性,这是Kandlikar公式的一个弱点。另外Kandlikar公式中有些系数如的计算很烦琐,本文不做比较。
Jung公式的计算值与实验结果相比主要表现为正偏差。Jung公式与实验结果之间的绝对平均偏差为31%。
本论文做了R22/R114局部沸腾换热系数数据与陈民公式计算值的比较,陈民公式与实验结果之间的绝对平均偏差为23%。
陈民在其论文中,做了Jung公式、陈民公式的计算值与其实验得到的2098个R32/R134a混合工质的管内局部沸腾换热系数的对比,它们的计算值与实验值之间的绝对平均偏差分别为33.4%,24.7%。
再综合本论文做的比较,可见对于R22/R114、R32/R134a的管内沸腾换热系数的计算,陈民公式的计算精度要高一些。但总的来说,Jung公式具有比较清晰的物理意义,准确度也还可以接受。
3 小结
目前的分流型按机理导出的管内混合物流动沸腾换热系数的半经验关系式预测精度还不理想,不适于工程应用。对不区分流型的Jung公式和陈民公式而言,陈民公式的计算精度要高一些。由于混合工质沸腾换热系数的实验比较缺乏,其关系式还有待于进一步研究。 参考文献
1 [德]施林徳尔编,换热器设计手册(第二卷),机械工业出版社,1988. 2 Jung et al.,Prediction of evaporation heat transfer coefficient and pressure drop of refrigerant mixtures, Int. J. Refrig., 1993, vol.16, No.5, PP. 330-339.
3 Kandlikar,Boiling heat transfer with binary mixtures :Part 2-Flow boiling in plain tubes,Transactions of the ASME,MAY 1998,vol.120,PP388-394
4 Stephan,Two-phase heat exchange for new refrigerants and their mixtures, Int. J. Refrig., 1996, vol.19, No.7, PP. 435-457.
5 Shi-Ping Wang and John c.Chato,Review of recent research on heat transfer with mixtures-part 2:Boiling and Evaporation, ASHRAE Trans. 1995 vol. 101, part 1, PP.1387-1400.
6 Gian Piero Celata et al.,Forced convective boiling in binary mixtures,Int.J,.Heat Mass Transfer,1993,vol.36,No.13,PP3299-3309
7 Jung et al.,Horizontal flow boiling heat transfer experiments with a mixture of R22/R114,Int.J.Heat Mass Transfer,1989,vol.32,No.7-12,PP131-145
8 Jung et al.,A study of flow boiling heat transfer with refrigerant mixtures,Int.J.Heat Mass Transfer ,1989,vol.32,No.9,PP1751-1764
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