Определение параметров теплообмена при парообразовании смесевых хладагентов на высокотеплопроводных порошковых спеченных капиллярно-пористых покрытиях

Abstract

Приведены результаты экспериментального исследования теплообмена при пузырьковом кипении хладагентов R404a, R407c и R410a на трубках с капиллярно-пористым покрытием. Исследования проводились на экспериментальной установке в условиях большого объема при давлениях насыщения рн = 0,9–1,4 МПа и плотности теплового потока q = 5–35 кВт/м². Впервые получено критериальное уравнение для расчета интенсивности теплоотдачи при кипении озонобезопасных хладагентов на поверхностях с высокотеплопроводным спеченным капиллярно-пористым покрытием. Опытные данные удовлетворительно обобщаются в широком интервале параметров пористого слоя: давлений (pн = 0,9–1,4 МПа) и тепловых нагрузок (q = 5–35 кВт/м²). Соотношение позволяет вычислять коэффициенты теплоотдачи с погрешностью ±20 %. Предложенная зависимость может быть использована в инженерных расчетах характеристик теплообменных аппаратов испарительного типа. Коэффициенты теплоотдачи при кипении исследуемых хладагентов на поверхности со спеченным капиллярно-пористым покрытием в четыре раза выше, чем на гладкой, и в 1,5 раза выше, чем на оребренной поверхности, что позволяет сделать вывод о преимуществе пористых покрытий. Кипение на капиллярно-пористых покрытиях приводит к снижению массогабаритных показателей установок за счет интенсификации теплообмена и меньших размеров трубок по сравнению с оребренными.