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采用多通道直冷板的兩相循環(huán)冷卻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究

作者:蘭洋科技????瀏覽量:5303????時(shí)間:2023年08月02日????標(biāo)簽: 冷卻系統(tǒng) 直冷板 兩相冷卻

摘要:

本文搭建了以R1233zd(E)為工質(zhì)的多通道直冷板兩相循環(huán)冷卻系統(tǒng),并在冷凝溫度為10、15、20 ℃,質(zhì)量通量為147~882 kg/ (m2·s),熱流密度為7. 73~39. 75 kW/ m2 工況下對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)和冷卻性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:質(zhì)量通量上升,出口制冷劑焓值降低,熱流密度上升,蒸發(fā)壓力與出口制冷劑焓值升高。不同熱流密度下冷板壁面溫度隨質(zhì)量通量的變化趨勢(shì)有所不同:當(dāng)熱流密度為7. 73 kW/ m2 時(shí),制冷劑質(zhì)量通量由147kg/ (m2 ·s)增至735 kg/ (m2·s),局部壁面最大溫差由2. 9K 降至1. 6 K;當(dāng)熱流密度為39. 75 kW/ m2 時(shí),局部壁面最大溫差由3. 6 K 增至5. 2 K。不同質(zhì)量通量下,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)隨熱流密度增加有不同幅度的升高:質(zhì)量通量為147 kg/ (m2 ·s)時(shí),表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由1 843 W/ (m2 ·K)增至4 528 W/ (m2 ·K);而質(zhì)量通量為588 kg/ (m2 ·s)時(shí),在相同條件下表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由1 536 W/ (m2 ·K)增至3 569 W/ (m2 ·K)。

關(guān)鍵詞 兩相冷卻;表面?zhèn)鳠嵯禂?shù);冷卻性能;直冷板

隨著新能源汽車、電子信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,換熱需求不斷增大,對(duì)設(shè)備的緊湊性要求也越來越高。利用制冷劑在微細(xì)通道內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱的兩相循環(huán)冷卻技術(shù),作為能夠進(jìn)一步提升冷卻能力、減小設(shè)備尺寸的方法,近年來備受關(guān)注 。

目前,兩相循環(huán)冷卻系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心熱管理、高熱流密度設(shè)備散熱等領(lǐng)域已有研究和應(yīng)用。張雙設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)中心用泵驅(qū)動(dòng)兩相循環(huán)流動(dòng)冷卻系統(tǒng),并利用焓差室模擬數(shù)據(jù)中心環(huán)境,研究了其換熱性能、流量特性和控制策略。研究表明:當(dāng)室內(nèi)外溫差為10 ℃ 與25 ℃ 時(shí),該系統(tǒng)的COP 分別為3. 75 和9. 37。馬躍征提出一種磁力泵驅(qū)動(dòng)兩相冷卻復(fù)合制冷系統(tǒng),并以室內(nèi)溫度為25 ℃、熱負(fù)荷為7. 3kW 的小型數(shù)據(jù)中心為例進(jìn)行計(jì)算,證明該復(fù)合機(jī)組在哈爾濱和石家莊地區(qū)泵循環(huán)模式運(yùn)行時(shí)間比例分別為49. 3%和29. 3%。E. J. Choi 等 搭建了以電加熱塊模擬高熱流密度燃料電池的泵驅(qū)動(dòng)兩相回路,實(shí)驗(yàn)研究了HFE-7100 在小通道冷板內(nèi)的兩相傳熱特性,結(jié)果表明在燃料電池通常產(chǎn)熱速率下,該設(shè)計(jì)能夠保證壁面溫度小于63 ℃,溫度標(biāo)準(zhǔn)差小于0. 5℃,然而當(dāng)壓力增至0. 15 MPa 時(shí)壁面溫度將升至71. 6 ℃。孟慶亮等 將電加熱器作為模擬熱源,實(shí)驗(yàn)研究了該技術(shù)應(yīng)用于航天遙感電子設(shè)備高精度溫度控制時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,并提出了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的手段。Zhu Yue 等 設(shè)計(jì)了應(yīng)對(duì)多變工況的兩相流動(dòng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明,當(dāng)熱流密度由0. 11 W/ cm2 增至0. 6 W/ cm2 時(shí),流量為0. 2 L/ min 時(shí)冷板表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)上升27. 1%,而當(dāng)流量為1. 67 L/ min 時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)下降23. 3%。

上述文獻(xiàn)表明,兩相循環(huán)冷卻系統(tǒng)在多種領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,然而循環(huán)中包含復(fù)雜相變過程,因此相比于單相冷卻,該系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行工況更為敏感。為此,本文搭建了采用多通道直冷板的兩相循環(huán)回路,對(duì)其冷卻能力及影響因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,重點(diǎn)分析了制冷劑質(zhì)量通量、熱流密度及冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)及冷板換熱特性的影響機(jī)制,以期為兩相循環(huán)冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法

1. 1 實(shí)驗(yàn)裝置

圖1 所示為循環(huán)回路的示意圖。儲(chǔ)液罐內(nèi)的制冷劑由微型液體齒輪泵驅(qū)動(dòng),經(jīng)過針閥和質(zhì)量流量計(jì)后,進(jìn)入預(yù)熱器。流經(jīng)冷板后,制冷劑進(jìn)入冷凝器,與恒溫水浴A 內(nèi)的冷卻水換熱冷凝后,回到儲(chǔ)液罐。圖2 所示為實(shí)驗(yàn)段直冷板的俯視圖,該冷板由一塊6061 鋁合金制成,外形尺寸為320 mm×120 mm×20 mm,內(nèi)部流域尺寸為240 mm×50 mm×1. 5 mm,該尺寸與常見汽車電芯規(guī)格相似。流域內(nèi)部設(shè)置21 根長(zhǎng)度為140 mm 的平行小通道,截面尺寸為1. 5mm×1. 5 mm。冷板通道區(qū)域正下方安裝了鋁合金塊,并在內(nèi)部沿豎直方向均勻布置了30 根直徑為6mm,長(zhǎng)為30 mm 的氧化鎂電加熱棒作為模擬熱源 。通道的上表面由一塊蓋板將石英玻璃壓緊,并用PTFE 墊片密封。

圖1 循環(huán)回路.jpg

圖1 循環(huán)回路

圖2 實(shí)驗(yàn)段直冷板.jpg

圖2 實(shí)驗(yàn)段直冷板

1. 2 數(shù)據(jù)采集

在循環(huán)回路各主要部件的進(jìn)出口處,分別安裝了Pt100 鉑電阻和壓力變送器,用于測(cè)量制冷劑的溫度和壓力。制冷劑的流量通過質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量,同時(shí)采用兩個(gè)渦輪流量計(jì)記錄水浴側(cè)冷卻水的流量。冷板內(nèi)部溫度通過T 型熱電偶測(cè)量。冷板通道與熱電偶安裝位置如圖3 所示,在冷板兩側(cè)各鉆有6個(gè)深度為48 mm 和60 mm 的孔,孔的頂端恰好位于第5、11 根流道下方2. 5 mm 處,在孔內(nèi)埋入T 型熱電偶并用導(dǎo)熱硅脂填滿縫隙,以測(cè)量直冷板內(nèi)不同位置處的壁面溫度。

圖3 冷板通道與熱電偶安裝位置.jpg

圖3 冷板通道與熱電偶安裝位置

1. 3 實(shí)驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)使用的制冷劑工質(zhì)為低壓制冷劑R1233zd(E),該制冷劑在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點(diǎn)約為17. 8 ℃。在實(shí)驗(yàn)過程中,通過改變冷凝器側(cè)恒溫水浴的溫度,選擇了10、15、20 ℃三個(gè)冷凝溫度,通過改變齒輪泵的轉(zhuǎn)速控制制冷劑的質(zhì)量流量,調(diào)節(jié)電加熱功率改變冷板表面的熱流密度。實(shí)驗(yàn)過程中未開啟預(yù)熱器。實(shí)驗(yàn)工況如表1 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)工況

表1 實(shí)驗(yàn)工況.jpg

2 數(shù)據(jù)處理

2. 1 實(shí)際吸熱量標(biāo)定

實(shí)驗(yàn)開始前,使制冷劑以過冷液體狀態(tài)與冷板換熱,通過測(cè)量單相制冷劑進(jìn)出口的溫度變化,對(duì)制冷劑實(shí)際吸熱量進(jìn)行標(biāo)定。結(jié)果如圖4 所示,在實(shí)驗(yàn)工況范圍內(nèi),制冷劑實(shí)際吸熱量與電加熱功率的偏差小于10%。

圖4 制冷劑實(shí)際吸熱量標(biāo)定.jpg

圖4 制冷劑實(shí)際吸熱量標(biāo)定

2. 2 流動(dòng)沸騰換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)

本實(shí)驗(yàn)通過埋入冷板的熱電偶測(cè)量冷板的內(nèi)部溫度,根據(jù)傅立葉導(dǎo)熱推算實(shí)際壁面溫度,并計(jì)算冷板壁面平均溫度與溫度標(biāo)準(zhǔn)差:

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式中:Twall 為測(cè)點(diǎn)處冷板壁面溫度,℃;Ttc 為熱電偶測(cè)點(diǎn)溫度,℃;q 為冷板內(nèi)的熱流密度,W/ m2 ;δ為熱電偶布置點(diǎn)與冷板壁面間的距離,m;λ 為冷板材料的導(dǎo)熱系數(shù),約為164 W/ (m2 ·K);Tavg 為冷板壁面平均溫度,℃;i 為熱電偶測(cè)點(diǎn)編號(hào);σTwall 為壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差,℃。

為了便于計(jì)算無量綱數(shù)并橫向?qū)Ρ?將系統(tǒng)質(zhì)量流量折算為直冷板內(nèi)的質(zhì)量通量,計(jì)算式如下:

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式中:G 為直冷板內(nèi)質(zhì)量通量,kg/ (m2 ·s);m 為質(zhì)量流量,kg/ h;n 為通道數(shù)量;Wch、Hch 分別為單根通道的寬度與高度,m。

本文直冷板設(shè)計(jì)中,通道間隔僅為0. 5 mm,可以看作設(shè)置在冷板壁面上的等截面直肋。因此冷板內(nèi)壁面對(duì)制冷劑施加的實(shí)際熱流密度為肋化后的熱流密度,計(jì)算式如下:

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式中:qeff 為肋化后的壁面熱流密度,W/ m2 ; Qeff為經(jīng)過單相標(biāo)定后的制冷劑實(shí)際吸熱量,W;Nch 為冷板通道的數(shù)量;Lch、Wch、Hch 分別為冷板通道的長(zhǎng)度、寬度與高度,m;η 為冷板通道間隔的肋效率,其計(jì)算方法如下:

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需對(duì)式中表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α 進(jìn)行迭代計(jì)算,當(dāng)連續(xù)兩次計(jì)算得到的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)偏差小于1%,視為迭代收斂,計(jì)算方式如下:

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式中:qeff 的初始值定為忽略肋面積的名義壁面熱流密度,W/m2 ;Tfluid 為冷板進(jìn)出口制冷劑溫度的平均值,℃。

2.3 不確定度分析

表2 所示為本文所用到各參數(shù)測(cè)量值與計(jì)算值的不確定度,其中合成不確定度的計(jì)算式如下:

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表2 參數(shù)不確定度

表2 參數(shù)不確定度.jpg

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3. 1 系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)

圖5 所示為制冷劑不同質(zhì)量通量下系統(tǒng)熱力學(xué)

循環(huán)及各點(diǎn)壓力和焓值的變化。1-2 階段為齒輪泵驅(qū)動(dòng)制冷劑的過程;3-4 階段為制冷劑在冷板內(nèi)的蒸發(fā)換熱過程;4-1 階段為制冷劑在冷凝器內(nèi)冷凝的過程。

圖5 制冷劑質(zhì)量通量對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)的影響.jpg

圖5 制冷劑質(zhì)量通量對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)的影響

泵轉(zhuǎn)速的提高使泵出口處制冷劑壓力上升,為循環(huán)系統(tǒng)提供更大的流量。制冷劑質(zhì)量通量提升,系統(tǒng)流動(dòng)阻力增加,蒸發(fā)壓力略有上升。在熱流密度為15. 64 kW/ m2  時(shí),當(dāng)質(zhì)量通量由294 kg/ (m2 ?s)增至882 kg/ (m2 ?s) 時(shí),泵出口至冷凝器的壓力損失由15. 1 kPa 增至98. 9 kPa,冷板內(nèi)的壓力損失由3.1kPa 增至8.1 kPa,冷板進(jìn)出口的平均壓力由102. 8kPa 增至106. 1 kPa。同時(shí),單位時(shí)間內(nèi)更多的制冷劑流經(jīng)冷板,冷板出口處制冷劑焓值由235. 38 kJ/ kg降至224. 99 kJ/ kg,相變程度減弱。

圖6 熱流密度對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)的影響.jpg

圖6 熱流密度對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)的影響

圖6 所示為不同熱流密度下系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)及各點(diǎn)壓力和焓值的變化。在制冷劑質(zhì)量通量為588kg/ (m2 ·s)時(shí),熱流密度由7. 73 kW/ m2  增至39. 75kW/ m2 ,冷板出口制冷劑焓值由223.40 kJ/ kg 升至237. 86 kJ/ kg,相變程度增加。同時(shí),由于制冷劑整體蒸發(fā)量上升,循環(huán)各點(diǎn)壓力均升高,平均蒸發(fā)壓力由100. 7 kPa 增至115. 9 kPa,對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度也由18. 1 ℃升至21.9 ℃。熱流密度的提升還導(dǎo)致直冷板中氣相組分的增加,由于氣體流動(dòng)阻力大于液體,冷板進(jìn)出口制冷劑壓降由3.2 kPa 增至12.8 kPa。

圖7 冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)的影響.jpg

圖7 冷凝溫度對(duì)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)的影響

圖7 所示為不同冷凝溫度下系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)及各點(diǎn)壓力與焓值的變化。由圖7 可知,制冷劑質(zhì)量通量與冷板的熱流密度不變時(shí),隨著冷凝溫度上升,系統(tǒng)的熱力學(xué)循環(huán)形狀基本一致,但各點(diǎn)的壓力和焓值均有所增加(在壓焓圖中表現(xiàn)為循環(huán)整體向斜上方平移),制冷劑在冷板內(nèi)的蒸發(fā)溫度隨之上升,冷板入口處制冷劑過冷度略有減小,系統(tǒng)相變程度得到強(qiáng)化。

3. 2 冷卻性能


圖8 冷板壁面平均溫度隨質(zhì)量通量的變化圖8 冷板壁面平均溫度隨質(zhì)量通量的變化.jpg

冷板的壁面溫度是兩相循環(huán)冷卻性能最直觀的表現(xiàn)。圖8 所示為冷板壁面平均溫度隨制冷劑質(zhì)量通量的變化。由圖8 可知,隨著質(zhì)量通量由147 kg/(m2 ·s)逐漸增至882 kg/ (m2 ·s),不同熱流密度下冷板壁面平均溫度的變化趨勢(shì)不同。制冷劑質(zhì)量通量的增加在強(qiáng)化其對(duì)流換熱的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致沸騰換熱的弱化,這是造成冷板壁面溫度隨著質(zhì)量通量上升非單調(diào)變化的主要原因。例如,在熱流密度為7. 73 kW/m2  時(shí),隨著制冷劑質(zhì)量流量增加,冷板壁面溫度明顯上升,當(dāng)制冷劑質(zhì)量通量達(dá)到441 kg/ (m2 ·s)時(shí)壁面平均溫度達(dá)到最大,為21. 9 ℃。隨著質(zhì)量通量進(jìn)一步上升,強(qiáng)制對(duì)流換熱占主導(dǎo)地位并逐漸得到強(qiáng)化,冷板壁面溫度略有下降。隨著熱流密度上升,制冷劑沸騰相變程度逐漸增加,壁面平均溫度達(dá)到最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量通量也升高。當(dāng)熱流密度達(dá)到31.71kW/m2  及以上時(shí),實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)未觀察到明顯的壁面溫度下降趨勢(shì)。

圖9 冷板壁面平均溫度隨熱流密度的變化.jpg

圖9 冷板壁面平均溫度隨熱流密度的變化

圖9 所示為冷板壁面平均溫度隨熱流密度的變化。隨著施加在冷板上的熱流密度逐漸上升,冷板壁面溫度顯著提高。當(dāng)熱流密度由7. 73 kW/ m2  增至39. 75 kW/ m2  時(shí),不同流量下的壁面平均溫度均上升6 ℃以上。隨著熱流密度上升,冷板內(nèi)蒸發(fā)壓力上升,導(dǎo)致制冷劑在冷板中的蒸發(fā)溫度隨之升高。同時(shí)冷板壁面與制冷劑的溫差將增大。在這兩方面因素協(xié)同作用下,冷板壁面溫度將隨著熱流密度的改變發(fā)生顯著變化。

圖10 冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差隨質(zhì)量通量的變化.jpg

圖10 冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差隨質(zhì)量通量的變化

圖10 所示為冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差隨制冷劑質(zhì)量通量的變化,反映了冷板壁面溫度分布均勻性。由圖10 可知,熱流密度越大,冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差越大。不同熱流密度下冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差隨質(zhì)量通量的變化略有不同。當(dāng)熱流密度為7. 73 kW/ m2  時(shí),隨著質(zhì)量通量由147 kg/ (m2 ·s)增至882 kg/ (m2 ·s),冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差單調(diào)減小; 當(dāng)熱流密度為23. 59 kW/ m2  時(shí),冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差先增大后略有下降;當(dāng)熱流密度達(dá)到31. 71 kW/ m2  及以上時(shí),冷板壁面溫度標(biāo)準(zhǔn)差單調(diào)增加。

為進(jìn)一步研究工況變化對(duì)冷板壁面溫度的影響,對(duì)直冷板熱電偶局部溫度進(jìn)行了分析。圖11 所示為熱流密度為7. 73 kW/ m2  與39. 75 kW/ m2  時(shí)壁面局部溫度隨質(zhì)量通量的變化,TC 1~6 分別表示位于11通道下方沿程依次布置熱電偶所測(cè)得的溫度。由圖11(a)可知,熱流密度為7. 73 kW/ m2  時(shí),隨著制冷劑質(zhì)量通量由147 kg/ (m2 ·s)增至735 kg/ (m2 ·s),溫度分布愈發(fā)密集,最大溫差由2. 9 K 降至1. 6 K;由圖11(b)可知,熱流密度為39. 75 kW/ m2  時(shí),隨著制冷劑質(zhì)量通量增加,位于通道上游的TC 1~3 溫度呈先上升后下降趨勢(shì),而TC 4~6 溫度單調(diào)增加, 最大溫差由3. 6 K 增至5. 2 K。

圖11 壁面局部溫度隨質(zhì)量通量的變化.jpg

圖11 壁面局部溫度隨質(zhì)量通量的變化

熱流密度較小時(shí),直冷板內(nèi)制冷劑換熱以單相強(qiáng)制對(duì)流為主,此時(shí)增加流量將減小制冷劑進(jìn)出口溫差,從而有效改善溫度均勻性。當(dāng)熱流密度較大時(shí),質(zhì)量通量增加將產(chǎn)生多種效應(yīng),通道入口附近壁面溫度由于單相換熱強(qiáng)化會(huì)出現(xiàn)下降趨勢(shì);同時(shí),通道出口處壁面溫度由于兩相沸騰換熱弱化反而上升。此外,由于直冷板內(nèi)存在橫向熱擴(kuò)散,通道進(jìn)出口位置處(TC 1 與TC 6) 的壁面溫度相對(duì)其余各點(diǎn)始終較低。

圖12 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)隨熱流密度的變化.jpg

圖12 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)隨熱流密度的變化

圖12 所示為制冷劑與冷板壁面間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)隨熱流密度的變化。由圖12 可知,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)隨熱流密度增加而上升。當(dāng)制冷劑質(zhì)量通量588kg/ (m2 ·s) 時(shí),隨著熱流密度由7. 73 kW/ m2  增至39. 75 kW/ m2 ,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由1 536 W/ (m2 ·K)增至3 569 W/ (m2 ·K); 當(dāng)制冷劑質(zhì)量通量為147 kg/ (m2 ·s)時(shí),表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由1 843 W/ (m2 ·K)增至4 528 W/ (m2 ·K)。

4 結(jié)論

本文搭建了以R1233zd(E)為工質(zhì),采用多通道直冷板的兩相循環(huán)冷卻系統(tǒng),在質(zhì)量通量為147~882kg/ (m2 ·s),熱流密度為7. 73~39. 75 kW/ m2  范圍內(nèi)對(duì)冷卻能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,重點(diǎn)分析了系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)與冷板換熱特性的變化規(guī)律,得到結(jié)論如下:

1)系統(tǒng)熱力學(xué)循環(huán)中蒸發(fā)過程對(duì)熱流密度變化較為敏感。制冷劑質(zhì)量通量由294 kg/ (m2 ·s)增至882 kg/ (m2 ·s),平均蒸發(fā)壓力由102. 8 kPa 增至106. 1 kPa。當(dāng)熱流密度由7. 73 kW/ m2  增至39. 75kW/m2  時(shí),蒸發(fā)壓力由100. 7 kPa 升至115. 9 kPa,對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度由18. 1 ℃升至21. 9 ℃,冷板內(nèi)流動(dòng)阻力由3. 2 kPa 增至12. 8 kPa。

2)壁面溫度受熱流密度影響較為顯著。熱流密度較小時(shí),隨著制冷劑質(zhì)量通量由147 kg/ (m2 ·s)增至882 kg/ (m2 ·s),壁面平均溫度出現(xiàn)下降趨勢(shì);當(dāng)熱流密度達(dá)到31. 71 kW/ m2  及以上時(shí),壁面平均溫度持續(xù)上升。隨著熱流密度由7. 73 kW/ m2  增至39. 75 kW/ m2 ,不同流量下冷板壁面平均溫度均升高6 ℃以上。

3)隨著制冷劑質(zhì)量通量增加,不同熱流密度下壁面溫度分布變化規(guī)律不同。制冷劑質(zhì)量通量由147 kg/ (m2 ·s)增至735 kg/ (m2 ·s),當(dāng)熱流密度為7. 73 kW/ m2  時(shí),局部壁面最大溫差由2. 9 K 降至1. 6 K;當(dāng)熱流密度為39. 75 kW/ m2  時(shí),局部壁面最大溫差由3. 6 K 增至5. 2 K。

4)當(dāng)質(zhì)量通量為147 kg/ (m2 ·s)時(shí),隨著熱流密度由7. 73 kW/ m2  增至39. 75 kW/ m2 ,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由1 843 W/ (m2 ·K)增至4 528 W/ (m2 ·K);當(dāng)質(zhì)量通量為588 kg/ (m2 ·s) 時(shí),表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由1 536W/ (m2 ·K)增至3 569 W/ (m2 ·K)。

作者:劉圣春,劉章,何為,賈子昂,羅翌琳,諸凱

來源:網(wǎng)絡(luò)

本文標(biāo)題:采用多通道直冷板的兩相循環(huán)冷卻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究

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