256 翅片管冷凝器设计示例-R134a换热

256 翅片管冷凝器设计示例-R134a换热

基础数据

工质为R134a，冷凝温度T_C为50℃，质量流量为m_RT为55g/s，换热管内直径D_I为9mm.

R134a热物性（50℃）

饱和液动力黏度：

u_L=1.43*10^-4Pa.s

饱和液密度：

rou_L=1102kg/m³

饱和气密度：

rou_V=66.2kg/m³

饱和液热导率：

dao_L=0.070W/(m.K)

饱和液运动黏度：

v_L= u_L/ r_ouL

=1.43*10^-4/1102

=0.130*10^-6m²/s

饱和液比热：

c_L=1566J/(kg.K)

饱和液热扩散系数：

a_L=dao_L/(rou_Lc_L)

=0.07/(1102*1566)

= 0.0406*10^-6m²/s

饱和液普朗特数：

Pr_L=v_L/a_L

=0.130*10^-6/0.0406*10^-6=3.2

换热系数计算

取工质在冷凝器中两路并联，单路管中工质的质量流量为：

m_R=m_RT/2

=55/2=27.5g/s=0.0275kg/s

工质在管中的质量流量密度：

G_R= m_R /(0.25*3.14D_I²)

=0.0275/(0.25*3.14*0.009²)

=432kg/(m².s)

工质饱和液在管内的流动雷诺数：

Re_L=G_RD_I/u_L

=432*0.009/(1.43*10^-4)

=27189

工质在管内流动的当量雷诺数：

Re_E=0.5 Re_L (1+(rou_L/rou_V)^0.5)

=0.5*27189*(1+(1102/66.2)^0.5)

=69060

当Re_E >50000时，参见“冷热平台”216篇“R134a在水平管内冷凝换热计算示例”（216篇计算示例中查取的R134a饱和液热导率应为0.066W/(m.℃)，该篇及218、231、233、235等篇与该数据相关计算也需相应修改），取：

a_FR=0.0265dao_LRe_E^0.8Pr_L/D_I

=0.0265*0.07*69060^0.8*3.2/0.009

=4905W/(m².℃)

●研讨

工质在管内冷凝换热系数主要与哪几个因素有关？

工质侧质量流量增加时换热系数如何变化？

管径减少时工质换热系数如何变化？

工质冷凝压力增加时换热系数如何变化？

管内表面有螺旋槽道时换热系数如何变化？

强化工质在管内冷凝换热的途径有哪些？