冷媒R1234yf與R134a在扁平管與光滑圓管之管內壓損實驗分析

簡良翰; 蔡維仁; 蔡牧安

doi:10.29911/JEHVACE_NEW.202201_(131).0004

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P40 - 46

工程学 > 电机工程

DOI： 10.29911/JEHVACE_NEW

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冷媒R1234yf与R134a在扁平管与光滑圆管之管内压损实验分析

An experimental and analytical study on pressure drop of R1234yf and R134a inside flattened tube and circular tube

简良翰(Liang-Han Chien) ；蔡维仁(Wei-Jen Tsai) ；蔡牧安(Mu-An Tsai)

冷冻空调&能源科技； 131 期 (2022 / 01 / 10) ， P40 - 46

繁体中文 DOI： 10.29911/JEHVACE_NEW.202201_(131).0004

冷凝热传；扁平管；压损；流场观测； Condensation heat transfer ； Pressure drop ； R134a ； R1234yf

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摘要 │ 参考文献 (4) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

并列摘要〈TOP〉

This study mainly discusses the condensation heat transfer performance and pressure drop of pure refrigerants in flattened tubes. The working fluid is R134a and its substitute refrigerants R1234yf. The test sections are a circular double pipe heat exchanger and an elliptical double pipe heat exchanger. The long axis of elliptical double pipe heat exchanger is in vertical direction in this experiment. The aspect ratio of the flattened tube in the elliptical double pipe heat exchanger is 1.87. The saturated temperature in the tests is either 28 degrees Celsius or 38 degrees Celsius, and the mass velocity is 100~500 kg/m^2s. The quality varies between 0.1 and 0.9, and the difference of quality between the inlet and the outlet is 0.1 to 0.2, depending on the mass velocity. The experimental results show that the heat transfer coefficient increases with the increase of the mass velocity and quality. The condensation heat transfer coefficient of both refrigerants in the flattened tube is higher than that in the circular tube by 3.3~6.7%. The condensation heat transfer coefficient in the tube of R134a is higher than R1234yf by 8.1%~16%. The condensation heat transfer coefficient increases with the decrease of saturated temperature, and the pressure drop also increases as the saturation temperature decreases. The frictional pressure loss of a flat tube is higher than that of a circular tube by 15.7~25.6%. The experimental data of the flattened tube is compared with the correlations of circular tubes, and found that the condensation heat transfer coefficient is well predicted within 8.21% by the circular tube correlations using hydraulic diameter as the characteristic length. However, the long axis should be used as the characteristic length in the prediction of pressure drop because the gravity effect on the vertical wall of the long sides is more significant. The mean square error of the prediction of correlations for pressure drop of circular tube are about 25.19%. A modified correlation of pressure drop for both flat tube and circular tube is proposed. The mean square error of the prediction by the modified correlation is 13.45%.

参考文献 ( 4 ) 〈TOP〉

Friedel, L.(1980).Pressure drop during gas/vapor-liquid flow in pipes.Int. Chem. Eng.,20,352-367.
Muller-Steinhagen, H.,Heck, K.(1986).A simple friction pressure drop correlation for two-phase flow in pipes.Chem. Eng. Prog.,20,297-308.
Pierre, B.(1964).Flow Resistance With Boiling Refhgerants-Part l.ASHRAE Journal,6(9),58-65.
Xu, Y.,Fang, X.(2014).Correlations of void fraction for two-phase refrigerant flow in pipes.Appl. Therm. Eng.,64,242-251.

国际计量

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