微细通道纳米制冷剂流动沸腾阻力特性研究开发.PDF

化 工 进 展 2016 年第 35 卷第 12 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·3763 · 研究开发 微细通道纳米制冷剂流动沸腾阻力特性 罗小平，张霖，刘波 （华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州 510640 ） 摘要：分别以质量分数为 0.2% 、0.5%和 0.8%的 Al O -R141b 纳米制冷剂和纯制冷剂 R141b 为工质，在水力直径 2 3 为 1333μm 的矩形微细通道内进行了流动沸腾实验，分析了纳米颗粒浓度对工质两相摩擦压降的影响，对比了实 验前后换热壁面的表面能。研究结果表明：实验工况相同时，质量分数为 0.2% 、0.5%和 0.8%的纳米制冷剂的两 相摩擦压降均比纯制冷剂低，降低的最大幅度分别约为 11.6%、14.8%和 19.2%；实验后纳米颗粒在换热壁面附 着，使壁面表面能增大，质量分数为 0.2%、0.5% 和 0.8%的纳米制冷剂实验后换热壁面表面能比实验前分别增大 了 1.26 倍、1.44 倍和 1.91 倍，减小了换热表面的粗糙度和提高其润湿性，使得工质两相摩擦压降减小；根据实 验值与模型预测值的对比情况，对 Qu-Mudawar 模型进行修正，拟合得到的关联式能很好预测实验值，平均绝对 误差为 9.78%。 关键词：微细通道；纳米制冷剂；两相摩擦压降；表面能 中图分类号：TK 124 文献标志码：A 文章编号：1000 –6613 （2016 ）12 –3763 –08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.12.005 A study on flow boiling resistance of nanorefrigerant in rectangular microchannels LUO Xiaoping ，ZHANG Lin ，LIU Bo （School of Mechanical and Automotive Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640， Guangdong，China ） Abstract ： The flow boiling characteristics were experimentally investigated through the aluminum-based rectangular microchannels with a hydraulic diameter of 1333m ，using Al O -R141b 2 3 nanorefrigerants with a different partical of 0.2%，0.5% and 0.8% （mass fraction ） and pure refrigerant as the working fluids. The effect of concentration on the two-phase frictional pressure drop