微小通道內流動沸騰換熱的預測新模型

付 興，李敏霞，馬一太，胡 燦

（天津大學中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室，天津 300072）

由于高效緊湊型換熱器的節能潛力，其在制冷空調行業受到越來越多的重視。近年來，許多研究者對制冷劑在微通道或細小管道中的換熱特性進行了實驗研究，并提出了一些適用于微細通道內流動沸騰換熱系數的預測模型。雖然在這些研究中已經證明微細通道的應用是解決節能緊湊的有效方法，然而對非常規管道中的換熱機理的認識還存在一定分歧，研究者們提出的這些預測方法大多是在有限的實驗數據和實驗條件下擬合的，對不同工質和不同實驗條件的適用性有待探討。由于近些年對不同工質在微細通道的流動沸騰有大量的實驗研究，這些實驗包含不同的流體、實驗條件、通道尺寸，為建立適用性更廣泛的換熱預測模型提供了數據依據。

目前對微通道與常規管道的幾何尺寸劃分沒有統一的標準，參考比較多的劃分方式有Kandlikar[1]通過參考大量研究成果認為：D＞ 3.0 mm為常規通道，200 μm ＜D＜ 3.0 mm 為小通道，微通道范圍為 10 μm ＜D＜ 200 μm。許多研究者認為微通道臨界直徑判據應該基于通道直徑和流體物性兩個方面，Kew和Cornwell[2]考慮了氣泡脫離直徑與通道直徑之間的關系，提出受限數作為微通道的判據，發現當Co＞ 0.5時換熱表現出明顯不同特點。Li 和Wu[3]在分析了不同文獻中關于微細通道沸騰換熱的實驗數據后，提出區分微通道與常規通道的分類標準，以邦德數Bd與液相雷諾數Rel組成新的量綱為1數Bd·Rel0.5作為分界線，小于200時作為微通道。……