基于R410A制冷剂的强化管管外冷凝换热特性试验

□ 张爱凤 □ 郭瑞恒 □ 李 蔚

1.青岛科技大学机电学院 山东青岛 266061

2.浙江大学能源工程学院 杭州 310027

1 研究背景

换热器是广泛应用于石油化工、汽车、航空、动力、医药、食品、冶金、轻工、工业机械等行业的一种通用设备［1］。作为能量传递的基础设备，换热器的内部换热主要有增大换热面积和增强换热系数两种途径。当然，面积过大会增加成本，不符合设备紧凑型、轻便型的要求，因此从管程和壳程来考虑增强换热系数，其中壳程换热器的强化研究主要包括内插件和强化管。R410A制冷剂是目前为止国际公认最合适用来替代R22制冷剂的冷媒，并在欧美、日本等地得到普及，因此基于R410A对强化管管外冷凝换热特性进行试验研究。

要开发新型的高效强化管，需要对强化管进行大量有效的试验研究［2］，获得更加细致的试验分析，为换热器的设计提供可靠的依据。比如翅化面、异形表面和多孔介质结构等高效能传热面，不仅能增大换热面积，而且能改善流体的流动特性。此外，目前还存在纳米材料、脉冲强化及场协同原理传热等新型传热方式［3］。

笔者所研究的三种强化管1EHT-1、1EHT-2和4LB表面都存在两种强化方式，强化管由不规则球形凹坑阵列或规则矩形凹坑阵列组成，三者内表面特征如图1所示，其中凹坑的深浅是1EHT-1和1EHT-2强化管的主要区别。

这三种强化管区别于传统只增大换热面积的强化管，可称为混合强化表面。除了面积的增大，流体流过凹坑阵列时还会引起附加涡流，造成边界层分离或减薄边界层［4］。……