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影响制冷剂液体沸腾换热的因素

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影响制冷剂液体沸腾换热的因素

发布日期:2018-02-02 作者:福州制冷设备 点击:

影响福州制冷设备之制冷剂液体沸腾换热的因素有哪些:

江苏11选5走势图1、制冷剂液体物理性质的影响

制冷剂液体的热导率、密度、粘度和表面张力等有关物理性质,对沸腾换热系数有直接的影响。

热导率较大的制冷剂,在传热方向的热阻就小,其沸腾换热系数就大。

蒸发器在正常工作条件下,蒸发器内制冷剂与传热壁面的温差,一般仅有2~5℃,其对流换热的强烈程度,取决于制冷剂液体在汽化过程中的对流运动程度。沸腾过程中,气泡在液体内部的运动,使液体受到扰动,这就增加了液体各部分与传热壁面接触的可能性,使液体从传热壁面吸热更为容易,沸腾过程更为迅速。密度和粘度较小的制冷剂液体,受到这种扰动就较强,其对流换热系数就越大。

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制冷剂液体的密度及表面张力越大,汽化过程中气泡的直径就较大,气泡从生成到离开传热壁面的时间就越长,单位时间内产生的气泡就少,换热系数也就小。

一般来说,氟利昂的热导率比氨的小,密度、粘度和表面张力都比氨的大,因此其沸腾换热系数比氨的小。

2、制冷剂液体润湿能力的影响

如果制冷剂液体对传热表面的润湿能力强,则沸腾过程中生成的气泡具有细小的根部,能够迅速地脱离传热表面,换热系数也就较大。相反,若制冷剂液体不能很好地润湿传热表面,则形成的气泡根部很大,减少了汽化核心的数目,甚至沿传热表面形成气膜,使换热系数显著降低。

常用的几种制冷剂均为润湿性的液体,但氨的润湿能力要比氟利昂的强得多。

3、制冷剂沸腾温度的影响

制冷剂液体沸腾过程中,蒸发器传热壁面上单位时间生成的气泡数目越多,则沸腾换热系数越大。单位时间内生成的气泡数目,与气泡生成到离开传热壁面的时间长短有关,这个时间越短,则单位时间内生成气泡数目越多。此外,如果气泡离开壁面时的直径越小,则气泡从生成到离开的时间将越短。

气泡离开壁面时,其直径的大小是由气泡的浮力及液体表面张力的平衡来决定的。浮力促使气泡离开壁面,而液体表面张力则阻止气泡离开。气泡的浮力和液体表面张力,又受饱和温度下密度差(液体和蒸气的密度差)的影响。气泡的浮力和密度差成正比。液体的表面张力与密度差的四次方成正比。

所以,随着密度差的增大,液体表面张力的增大速度,比气泡浮力的增大速度大得多,这时气泡只能依靠体积的膨胀来维持平衡,因此气泡离开壁面时的直径就大。密度差的大小与沸腾温度有关,沸腾温度越高,饱和温度下的密度差越小,汽化过程就会更迅速,换热系数就更大。

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