小通道換熱器具有的換熱效率高,易于密封和體積小的優(yōu)勢,使其在航空航天、電子設(shè)備、化學制備等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力,因此本文將針對并聯(lián)小通道沸騰流動過程中的干涸特性進行研究。本文采取實驗探究的方法,探究制冷劑R141b在并聯(lián)小通道換熱器（換熱器由9個并聯(lián)的2×2×250mm的小通道并聯(lián)而成）的干涸特性。本文首先對并聯(lián)小通道在沸騰傳熱過程中的干涸特性進行研究。通過可視化觀察,發(fā)現(xiàn)并聯(lián)小通道在沸騰傳熱過程中會依次泡狀流、彈狀流、環(huán)狀流、干涸和霧狀流五種不同流型。對五種流型下的溫度信號進行計算,發(fā)現(xiàn)在小通道沸騰傳熱過程中,環(huán)狀流的換熱系數(shù)最高,傳熱效果最佳,而當通道內(nèi)出現(xiàn)干涸現(xiàn)象時,通道的傳熱效果明顯下降。本文通過分析不同流型下的壓差信號來揭示通道內(nèi)的動力學特性。由于沸騰傳熱過程中屬于混沌現(xiàn)象,因此本文借助三種信號分析方法（AOK-TFR分析法、AR-功率譜圖分析法和遞歸圖分析法）對壓差信號進行頻域分析。并且基于動力學分析,通過對遞歸特性參數(shù)歸納,總結(jié),獲得基于壓降信號的干涸預警預測模型為:RR<0.38,DET>0.65,并且LAM>0.82。當某一流型壓降信號的遞歸特性參數(shù)... 

【文章來源】：東北電力大學吉林省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１實驗系統(tǒng)圖??實驗工質(zhì)在整個實驗系統(tǒng)中的循環(huán)為：泵體將制冷工質(zhì)Ｒ１４１ｂ從儲液罐中抽出，流??

?東北電力大學工學碩士論文???璃、并聯(lián)小通道和底座四個部分組成。實驗段底部放置加熱板，通過調(diào)節(jié)變壓器改變加熱??功率。底座和通道材料為６０６３－Ｔ５型鋁材。實驗需要對通道的內(nèi)部銅絲直徑進行變換，因??此通道通過螺栓進行壓合連接，實現(xiàn)通道可拆換的目的。為了防止通道泄漏，需要在實驗??通道中添加密封圈；考慮到實驗工質(zhì)Ｒ１４１ｂ有一定腐蝕性，為了防止密封圈與制冷劑發(fā)??生反應，密封圈的材料選擇為聚四氟乙烯。該材料的化學性質(zhì)穩(wěn)定，且易于成型是理想的??密封結(jié)構(gòu)。通道上層的石英玻璃是為了方便觀測通道內(nèi)的流型變化。在實驗過程中需要添??加電場力，因此在每個小通道正中間的頂部布置一根銅絲，用來構(gòu)建電場環(huán)境，電場力的??大小通過直流電壓源的輸出大小來調(diào)節(jié)。同時在通道進出口放置固定架，通過固定架來調(diào)??整銅絲的位置。??底座｜?１??（ａ）實驗段結(jié)構(gòu)示意圖??｜Ｗ？｜?Ｗｃ?｜Ｗ？??丨?Ｉ?：Ｔｄ？??（ｂ）小通道結(jié)構(gòu)示意圖??圖２－２實驗段示意圖ｄ２??－８－??

第２章實驗裝置與實驗方案介紹??卜丨ｒ丨丨，１１?Ｌ?＿Ｊ?Ｉ??圖２－３實驗段實物圖??圖２－２（ｂ）為并聯(lián)小通道結(jié)構(gòu)示意圖，通道進出口處開有直徑為８ｍｍ的工質(zhì)進出口孔，??同時在兩側(cè)開有直徑為６ｍｍ的測溫孔和測壓孔，用來測量工質(zhì)進出口溫度和壓力。為了??研究制冷劑Ｒ１４１ｂ在小通道中的沸騰傳熱特性，探究不同銅絲直徑對通道內(nèi)工質(zhì)的流型??的變化影響，設(shè)計實驗通道具體結(jié)構(gòu)尺寸如表２－１?（小通道寬Ｗｃ、小通道高Ｈｈ、小通道??肋寬Ｗｗ、并聯(lián)小通道寬Ｗ、并聯(lián)小通道高Ｈ、并聯(lián)小通道Ｌ），實驗中用于搭建電場所??用的銅絲的直徑分別為０．１ｍｍ和０．６ｍｍ：??表２－１小通道尺寸表??通道內(nèi)?Ｗｃ?Ｗｗ?Ｈ?Ｌ?Ｈｈ?Ｗ??尺寸?（ｍｍ）?（ｍｍ）?（ｍｍ）?（ｍｉｎ）?（ｍｍ）?（ｍｍ）??１?２?２?２?２５０?３０?６０??通道底座上開有８個測溫孔用來檢測壁面溫度，８個孔的位置如圖２－４所示，通道上??排測溫孔與下排測溫孔間的距離為３ｍｍ，孔徑為２ｍｍ。每個測溫孔內(nèi)都裝有ＰＴ１００熱電??偶。熱電阻采集到的壁面溫度信號為電壓信號，需要通過信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為溫度信號，最??終通過計算機對采集到溫度信號進行記錄。??丨?／?、??�。�！?�。�；??｜１１?〇?〇?〇?〇?｜１１??ｌ�。�?Ｑ?０?０?Ｑ?ＩＩＩ??１１１?！?！?！?Ｉ?１１１??蜉?！?２１５?｜?１７０?！?８０?｜?３５?§?螺??Ｉ?！?！?１——―二二璧栓??！?口??圖２－４通道底座溫度測量點位置示意圖??２．３實驗系統(tǒng)主要設(shè)備??（１）壓力變送器??為了對并聯(lián)小通道進

【參考文獻】：
期刊論文
[1]小通道并聯(lián)管干涸熱動力學特性實驗[J]. 李洪偉,王亞成,洪文鵬,孫斌.  北京航空航天大學學報. 2019(08)
[2]微肋陣通道流動沸騰換熱與壓降特性[J]. 杜保周,李慧君,郭保倉,孔令健,劉志剛.  化工學報. 2018(12)
[3]開式并聯(lián)微通道中流動沸騰換熱的實驗研究[J]. 趙亞東,張偉,鄔智宇,孫遠志,徐進良.  工程熱物理學報. 2018(07)
[4]自然循環(huán)臨界熱流密度實驗現(xiàn)象及分析[J]. 彭傳新,陳炳德,卓文彬,昝元鋒,劉亮,黃彥平,徐建軍.  核動力工程. 2017(03)
[5]并聯(lián)細通道夾套內(nèi)流量分配、流場及阻力特性研究[J]. 朱禮,馮振飛,何榮偉,林清宇,覃杏珍,覃宇奔,黃祖強.  廣西大學學報(自然科學版). 2016(03)
[6]低流量下陣列式微通道對流沸騰特性實驗研究[J]. 耑銳,李紅兵,王文,張亮.  低溫工程. 2016(03)
[7]微通道內(nèi)流動沸騰不穩(wěn)定性影響因素實驗研究[J]. 宗露香,徐進良,劉國華.  高�；瘜W工程學報. 2015(01)
[8]CO2微細通道流動沸騰換熱干涸特性[J]. 吳昊,柳建華,張良,姜林林,丁楊,梁亞英.  化工學報. 2015(05)
[9]并聯(lián)硅基擴縮微通道內(nèi)氣液兩相間歇流型與壓降特性[J]. 柴磊,夏國棟,李健,周明正.  北京工業(yè)大學學報. 2014(01)
[10]微通道中納米流體流動沸騰換熱性能研究[J]. 徐立,李玉秀,徐進良,劉國華.  高�；瘜W工程學報. 2011(04)

博士論文
[1]微小槽道內(nèi)微孔壁面逸出氣泡動力學行為及特性[D]. 謝建.重慶大學 2013
[2]微通道中液氮流動和換熱特性研究[D]. 齊守良.上海交通大學 2007

碩士論文
[1]制冷系統(tǒng)中微通道流動沸騰傳熱特性研究[D]. 張瑞達.華南理工大學 2014
[2]微通道內(nèi)流體流動和換熱特性的實驗研究[D]. 侯亞麗.河北工業(yè)大學 2007



本文編號：3432587