文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学
学术会议论文编号:123072
R32管内流动传热特性的研究进展
李炅,张秀平
(合肥通用机械研究院制冷空调与环境控制研究所安徽合肥 230088)
(联系电话: 0551-5335502, E-mail: lijionggd@)
摘要:R32作为R22的主要替代品之一,具有良好的热物性。R32管内流动传热特性的研究对R32换热器的设计具有重要意义。目前针对R32管内流动传热特性的研究还存在不足。本文调研了已发表的R32管内流动传热研究数据,分析了R32管内流动传热特性,特别对R32管内流动换热经验关联式进行了说明,指出了R32管内流动传热研究的不足和研究方向。R32管内流动传热特性的研究为R32换热器的设计提供了指导,对R32替代技术的起着推动作用。
关键词: R32 管内流动传热经验关联式
一、前言
目前,发达国家和发展中国家在淘汰HCFCs的生产与消费方面,正在从各种方案中筛选和探索符合各自情况的最佳途径[1,2]。R32是R22的成熟替代品R410A的主要组分之一。基于此, 学者们从环保、热力学性质、安全等方面来探讨纯制冷工质 R32替代 R22 的可行性。R32的GWP值仅为675,相对于R22,%,比R410A(2100)低得多,在环保方面具有很大优势。从制冷剂安全性评估,R32是无毒的。R32 的可燃性最弱,是2类可燃制冷剂中可燃性最低的一种。从热力学性能考查,在美国ARI Standard 520 标准的空调工况下,R32 的热工性能比R410A 好,COP %, %, bar [3]。充注量大体与摩尔质量成正比,,%。R32的市场可获得性好,价格便宜。从生产工艺路线看,R22生产线只需略经改动就能转产R32[1,2]。
因此,从环保特性、热力性质、相对安全性等方面考虑,R32作为R22的替代工质都具有可行性,是一种兼顾减排、安全、节能和市场诸方面要求的、很有前景替代制冷剂。行业已将其列为R22的主要替代品之一。
R32与R22的热力学性能存在区别,R32运行压力比R22高,使用R32的制冷空调产品也需做相应的设计改造。本文针对R32换热器的设计,对R32管内流动传热特性进行了调研研究。首先从R32的热物性出发,与其他制冷剂进行了比较。接着调研了R32管内流动换热的成果,分析了R32管内流动传热特性,特别针对R32管内换热经验关联式进行了说明。最后指出了R32管内流动传热研究的不足和研究方向。R32管内流动传热特性的研究对R32换热器的设计具有指导作用。
二、R32热物理性质
表1列出了常用制冷剂及一些替代制冷剂的热物性。从表中,对替代制冷剂R32的热
物性与其他制冷剂进行比较,以此为基础来分析R32管内流动传热特性。
1)冷凝压力
在相同的冷凝温度下,R32的冷凝压力比R410A和R22的都高;随着冷凝温度的升高,冷凝压力也升高。比如,在40℃冷凝温度下,R22、 ,
* 基金项目:安徽省自然科学青年基金
作者简介:李炅,博士,主要从事与制冷空调相关的传热基础研究