管内凝结立式壳管式换热器的实验研究

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文管内凝结立式壳管式换热器的实验研究作者姓名范亚坤工程领域机械工程指导教师贾力教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年六月办羞又遥乂學专业硕士学位论文管内凝结立式壳管式换热器的实验研究作者：范亚坤导师：贾力教授北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入冇关数据库进行检索，提供阅览服务并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。

2、保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名签字月签字期：，广丰月丨乂円中图分类号：学校代码：：密级：公幵北京交通大学专业硕士学位论文管内凝结立式壳管式换热器的实验研究作者姓名：范亚坤学号：导师姓名：贾力职称：教授工程领域：机械工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的研究工作是在我的导师贾力教授的悉心指导下完成的，贾力教授渊博的专业知识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风、诲人不倦的高尚师德和平易近人的人格魅力深深影响着我，是我以后学习、工作的榜样。感谢两年以来贾老师对我科研工作的严格要求，感谢贾老师对我论文工作的

3、细心指导。在我的实验室生活和科研中，杨立新老师和张竹茜老师给了我很多帮助，也对我的论文工作提出了许多宝贵意见。在此，向杨老师和张老师表示深深的敬意和衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，谭泽涛、许文云、杨云潇、管城熠、党超等人给予我很大的帮助，在此向他们表达我的感激之情。感谢实验室的所有同门，感谢你们为我创造的温馨的工作环境和严谨的科研氛围。此外我也感谢我的父母和我的妹妹。在我的求学之路上，是他们一直鼓励我不断前行，感谢他们一直以来对我的关心与支持。最后，感谢评阅本论文的各位专家，感谢所有帮助过我的人，衷心的谢谢你们！北京交通大学专业硕

4、士学位论文中文摘要中文摘要本文通过实验的方法，探究了气液分离式结构的冷凝换热器在制冷系统中的传热特性和对系统性能的影响。基于短管效应，设计了适用于空调、热泵系统的气液分离式管内凝结换热器。通过冷凝器测试实验台，对气液分离式管内凝结换热器的传热性能，以及气液分离结构对系统压力的影响、系统功耗的影响、系统换热量的影响和对系统的影响进行实验研究。比较了采用内螺纹管、气液分离结构的管内凝结立式壳管式换热器和采用外螺纹管的卧式壳管式换热器在相同实验工况下的换热性能和对系统性能的影响。根据气液分离式结构，设计了过冷段。将采用过冷段的气液分离式冷凝器与

5、未采用过冷段的气液分离式冷凝器进行实验研究，通过在相同工况下的对比，探究过冷段对系统的影响。通过气液分离结构对冷凝器影响的实验，对比研究了饱和温度为°、°和°三种工况下，制冷剂质量流量为时，气液分离式冷凝器的传热系数随饱和温度和制冷剂质量流量的变化。此外，还探究了冷却水流量温度范围°，冷水温度°，冷水流量时气液分离结构的冷凝器对系统性能的影响。研究结果表明：气液分离式冷凝器的传热系数随制冷剂质量流量的增大而线性增大，随着饱和温度的升高而逐渐降低；在低质量流量下，气液分离式冷凝器和卧式壳管式冷凝器的传热系数近似相等，随着质量流量的增大，气液

6、分离式冷凝器的传热系数高于卧式壳管式冷凝器；气液分离结构能够显著提高系统冷凝器的排气压力、冷凝换热量、制冷量和。管内凝结立式壳管式换热器的研究实验中，将采用内螺纹管、气液分离结构的管内凝结立式壳管式换热器和外螺纹管的卧式壳管式换热器进行对比。实验发现：当质量流量较低时，管内凝结立式壳管式换热器的传热系数小于卧式壳管式换热器的传热系数；当质量流量较高时，管内凝结立式壳管式换热器的传热系数大于卧式壳管式换热器；饱和温度为°、°和°时，对应的临界质量流量值分别为、和与釆用光滑管的气液分离式冷凝器相比，螺纹管能够显著强化气液分离结构的换热器的性能

7、。通过实验的方法，对比研究了过冷段对于采用气液分离式冷凝器系统性能的影响。实验结果表明：过冷段对于系统冷凝换热量和压缩机功耗的影响很小；过冷段能够显著提高系统冷凝器出口制冷剂的过冷度、系统制冷量和系统。实验过冷段能够实现冷凝器出口制冷剂的过冷，提高系统性能。关键词：管内凝结；气液分离；传热系数；螺纹管；；过冷分类号：ABSTRACTTheheattransfercharacteristicsofliquid-vaporseparationcondenseranditseffectsonthecoolingsystemusingR410Aa

8、stherefrigerantarefullydetectedviaexperimentalmethodsinthisthesis.Awater-cooledin-tube-condensat