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润滑油对管内沸腾换热影响研究综述

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FLUID MACHINERY           Vo1. 34 ,No. 11 ,2006 80               
文章编号 :   1005 — 0329 ( 2006) 11 — 0080 — 06

润滑油对管内沸腾换热影响研究综述
丁   ,郑   ,宋   睿 钢 吉
( 上海通惠开利空调设备有限公司 , 上海   201400)

摘  :  要 润滑油的存在会对管内流动沸腾换热产生影响 , 不同粘度 、 浓度的润滑油影响效果不同 , 不同的换热条件 , 如 干度 、 质量流量 、 热流密度的变化也会改变润滑油对换热的影响 。因此 , 本文对相关文献的研究成果进行了回顾 , 分析和 总结了润滑油对管内流动沸腾换热的影响 。 关键词 :   润滑油 ; 流动沸腾 ; 换热 ; 蒸发 , 流动流型 中图分类号 :  TQ05      文献标识码 :   A

has different effect. When heat transfer condition such as quality , mass flux , and heat flux changes , lubricant oil’ effect would change s also. So this issue made an review and analysis about research result in this filed , hoping to lay a foundation for further work. Key words :   lubricant oil ;flow boiling ;heat transfer ;evaporation ;flow pattern

1  前言

热器的流动和传热以及毛细管的节流过程有重要 的影响 。由于润滑油主要累积在压缩机中 , 因此 以前的研究主要集中于润滑油对压缩机性能的影 响 。然而 ,由于气体制冷剂的携带作用 ,制冷系统 其它部位 ( 如冷凝器和蒸发器) 也会有润滑油的存

在 ,从而对换热器的换热产生一定的影响 ,这润滑 油的存在会改变管内流动沸腾换热的流型 , 粘度 和浓度 ,并会造成不同的影响 。另外 ,不同的换热 条件 , 如干度 、 质量流量 、 热流密度的变化也会改 变润滑油对换热的影响 。这些也会使润滑油对换 热的影响变得比较复杂 , 而国内对这方面的研究 并不多 。鉴于此 , 本文对国外相关文献的研究成 果进行了回顾和总结 , 分析了润滑油对管内流动 沸腾换热的影响 。
收稿日期 :   2006 — — 10 16

Abstract :   Lubricant oil’ existence would make an effect on in2tube flow boiling heat transfer. Different oil viscosity and concentration s

制冷系统中润滑油的存在对压缩机性能 、 换

( Shanghai T onghui2Carrier Air Conditioning Equipment Co. , Ltd. ,Shanghai 201400 ,China)

Research Revie w of Lubricant Oil ’ Impact on In2tube s Flow Boiling Heat Transfer
DING Rui , ZHENG Gang , SONGJi

2  润滑油对流动流型的影响

Worsoe and Schmidt ( 1960) 是最早研究润滑油

对流型影响的学者 。他们指出在蒸发过程中 , 制 冷剂 - 润滑油的高表面张力增加了湿周能力 , 而 发泡效应也增加了这种能力 。另外 , 作者还观察 到在气液界面处有一层薄膜 ,其表面张力较高 ,因 此增加了气液两相的接触面积 。 Manwell and Bergles ( 1994 ) 对质量流量 80kg/ 2 ( m ?) ,润滑油浓度分别为 0 % ,1 % ,2 %和 5 %的 s 行了试验研究 。当润滑油浓度为 1 %时 , 作者发 现了轻微的发泡现象 , 但流型相对于纯制冷剂流 型没有改变 。2 %浓度时 , 流型发生了变化 , 泡沫 沿着管壁开始涌动 , 环状流当油浓度继续增向半 环状流转变 。当油浓度增大到 5 %时 , 现象基本 相同 。
R212/ 300 SUS 混合物在光管内的沸腾换热流型进

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当油浓度继续增加时 ,管壁顶部出现珠状凝结 ,这 是由于混合物飞溅而成的 。作者将上述现象的产 生归结为表面张力和粘度的增加 。另外 , 泡沫产 生作用也一定程度上影响了流型的转变 。与纯制 冷剂相比 ,混合物能在较低的质量流量下出现环 状流 。Manwell and Bergles 还尝试了通过使用混 合物的物性在 Baker 流型图中预测制冷剂 - 润滑 油混合物的流型变化 , 不过预测结果与实际观察 相差较大 。作者认为产生较大误差的原因是因为 Baker 流型图的预测没有考虑表面张力和发泡作 用 ,如果加入 ,预测的准确性可能会提高 。 Wongwises ( 2002) 对2134a/ PAG 油光管内流型 进行了研究 ,试验中油浓度固定为 5 % , 质量流量 在 1502500kg/ ( m2 ? ) 变 化 , 试 验 结 论 与 Manwell s and Bergles ( 1994) 基本相同 , 所有的试验现象 , 如 环状流的提前发生 , 管顶珠状富油层等现象均有 发生 。作者用粘度 、 表面张力 、 接触角和发泡效应 四个因素对试验现象进行了解释 , 并重点强调了 发泡效应的作用 。作者还认为混合物表面张力的 增加也促进了泡沫的产生 。他们将其试验结果与 Wang ( 1997) 相*工况下纯 R2134a 试验结果进行 微肋管中的流型进行了研究 , 发现当质量流量和 入口干度在很大的范围内变化时 , 管内绝大多数 区域均处于环状流 。这种情况下 , 润滑油对流型 的 影 响 作 用 会 相 对 降 低 。Manwell and Bergles ( 1994) 使用 R212/ 300 SUS 对微肋管和光管内的流 型进行了可视性观察 ,发现与光管相比 ,微肋管和 润滑油都促进了环状流和半环状流的发展 。微肋 管中 ,润滑油的存在导致了半环状流区间的延长 , 特别是在中等干度区域 。 另外 ,微肋管的结构还会抑制发泡效应 ,当质 量流量为 75kg/ ( m2 ?) , 油浓度为 5 % , 入口干度 s 为 13 %时 , 光管管侧观测到较大的波状涌动 ; 而 相同工况下 ,微肋管内则没有这种现象 ,流型仍然 保持层流 ,管壁一侧有轻微的发泡效应 ,另一侧则

在其试验中 , 当质量流量为 50kg/ ( m2 ?) , 干度为 s 50 %时 ,微肋管的管顶都会出现明显的富油层 ,可 以看出微肋管明显的抑制了润滑油的发泡效应 。 另外 ,纯工质在微肋管内流动 , 当质量流量为 50 kg/ ( m2 ?) , 干度为 84 %时 , 管壁温度从底部到顶 s 部单调减少 ; 当油浓度为 5 %的混合物在同样的 管子和工况下流动时 ,在整个干度范围内 ,管壁温 ) 度从底部位置 ( 0°开始单调下降 , 在 135° 处出现 最低温度 , 然后转而上升 ; 当油浓度为 1 %时 , 管 底和管顶的温度却是最高的 。造成这种差异的原 因在于微肋管管顶处的油浓度较大 , 油层减小了 管顶的传热能力 。 综上所述 ,可以知道润滑油通过改变流型来 影响流动沸腾传热 , 这主要与润滑油的物性特点 有关 : 粘度大 、 表面张力大以及发泡效应 。与纯制 冷剂相比 ,制冷剂 - 润滑油混合物的粘度和表面 张力更大 ,重力作用的影响相对减弱 ,液体不易从 管顶落下 ,因此加速了环状流的出现 。而发泡作 用能增加液体体积 ,从而更加容易润湿换热表面 。 另外 ,微肋管的螺*峁挂约爸柿苛髁康脑黾幼 身也会加速环状流的发生 , 这时润滑油的影响作 用就会相应降低 ,有时甚至没有影响 。
3  油粘度影响 Hambraeus ( 1995) 研究 R134a 和三种酯类润滑

了比较 ,发现混合物在较小的质量流量下就能出 现环状流 。另外 , 作者还将观察到的流型变化与 Mandhane 流型图进行了比较 ,但相差较大 。 相对于光管 , 微肋管自身的结构特点能促进 环状流的形成 。Cho and Tae ( 2000) 对纯制冷剂在

油混合物的管内换热 , 发现含油混合物的换热系 数下降 ,并且混合物的粘度越大 ,换热系数的衰减 就越严重 。作者认为换热系数的下降主要是因为 润滑油的高粘度所引起的 。 Schlager ( 1988) 对 R22 中加入 150 SUS 和 300
SUS 润滑油在光管 、 低肋管以及微肋管蒸发换热

进行了研究 ,当 150 SUS 润滑油浓度在 1 %~ 3 % 时 ,润滑油能提高光管内的换热系数 ,微肋管内换 热系数下降 ,低肋管的换热系数下降更厉害 ,换热 系数仅相当于光管 , 换热强化能力完全消失 。而 300 SUS 的影响则不明显 。 Eckels ( 1994a) 对 R134a 中加入 169 SUS 和 369 SUS 润滑油在光管和微肋管中进行了研究 , 发现 低浓度的 169 SUS 在两种不同的换热管均能提高 换热系数 ,而 369 SUS 则没有明显的换热增强作 用。 Mcmullan ( 1992) 用 R12 混合了三种不同粘度 的壳牌润滑油 , 对油浓度和粘度的影响进行了研

被完全抑制 。关于这种不对称现象 , 作者认为是 由微肋管的螺*且鸬 。 Ha and Bergles ( 1993) 发现微肋管中的润滑油 仅在质量流量很低时才会增大管壁的润湿作用 。

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究 。测试中 ,作者发现当油浓度为 1 %时 , 蒸发器 的换热性能随油粘度越大加速下降 ; 当油浓度升 高到 3 %时 , 趋势变得完全相反 , 粘度越大 , 下降 越少 。根据这个结果 , 作者建议在油浓度较低时 使用低粘度润滑油 , 浓度较高时使用高粘度润滑 油 。为了解释上述试验现象 , 作者将蒸发器划分 为两个区间 : 第一区间为低干度区间 ,此区间为层 状流 ,核态沸腾占控制地位 ; 第二区间为高干度区 间 ,此区间为环状流 ,对流换热占控制地位 。较高 的粘度和表面张力会促进环状流的形成 , 会加强 第一区间的换热 ; 而粘度的升高会减慢冷媒的流 动速度 ,减小对流换热系数 ,从而减弱了第二区间 的换热 。综合*衡粘度增加正反两方面的作用的 结果来看 ,对高干度区的换热所产生的不利影响 更大 ,最佳的油浓度的选择应该是综合考虑对流 换热损失和湿周面积增加两种相反作用 。
4  干度变化时润滑油对换热的影响 Chaddock and Mathur ( 1980) 研究了 R22 和 3 种

合成油光管内的蒸发换热 , 指出当干度低于 80 % 时 ,润滑油对蒸发温度的影响作用可以忽略 。润 滑油能增加层状流区的换热系数 , 原因是由于表 面张力的增加以及核态沸腾的加强 。换热系数在 蒸发器的末端出现最大的减少 , 原因是润滑油的 隔热作用 。 Cho and Tae ( 2000 ) 用 R407C/ POE 以及 R22/ 矿物油在带 U 弯的微肋管中试验 ,通过改变热流 密度 、 质量流量 、 油浓度以及入口干度 , 研究了* 均换热系数的变化 。当油浓度为 3 % , 入口干度 为 10 %时 ,R22 和 R407C 的换热系数均有所增加 ; 而当入口干度为 50 %时 , 无论油浓度为多大 , 换 热的增强作用均没有发生 。 Zurcher and Thome ( 1999b ) 发现高干度时 , 大 量的润滑油会在换热器内滞留 , 因而提高了局部 的泡点温度 ,粘度和气液不均衡性的影响明显 ,因 此此处的油浓度无法采用热*衡法计算 , 另外微 肋管和低质量流量会加大油的滞留现象 。为了避 免这种现象的发生 , 作者建议对微肋管中的质量 流量作出下限限制 。 Gupta and Chato ( 2000 ) 研究了质量流量范围 为 75~500kg/ ( m2 ?) 时 , 光管和微肋管中润滑油 s 滞留量和空泡系数的变化 。作者发现热流密度 大、 油浓度高 、 干度高时 , 油的滞留量就大 。质量 流量和管结构对油滞留量的影响不大 。即使存在 较多的油滞留时 , 润滑油对空泡系数的影响依然 很小 。 Ha and Bergles ( 1993) 通过对 R12/ 3GS 混合物 水*微肋管中蒸发换热研究 , 发现干度为 20 % 时 ,换热系数对油浓度的变化不敏感 ,而干度超过
80 %时 ,换热系数的下降非常明显 。 Zurcher and Thome ( 1999a ,b) 比较了润滑油对

矿物油光管内的蒸发换热 , 发现*均换热系数是 下降的 。作者发现干度在 5 %~ 70 %之间 , 少量 的润滑油对换热是加强的 。当油浓度增加到 3 % ~6 % ,干度小于 50 %区间的换热加强更大了 , 但 干度大于 50 %区间的换热则大大下降 。作者证 实了低干度区换热的增强与湿周面积增加以及核 态沸腾加强有关 , 并指出混合物的粘度和密度是 影响流动沸腾最重要的参数 。 Cawte and David ( 1996 ) 研究了 R12 和 R22 与 壳牌润滑油混合的蒸发换热 , 并采用两种方法计 算了混合物的换热性能 。方法一 : 将整个混合物 视为换热工质 ; 方法二 : 只将混合物中制冷剂视为 工质 。测试中作者发现换热系数先下降 , 干度为 30 %时出现最小值 ,然后上升直到饱和状态 ,而当 润滑油浓度为 10 %时 , 传热系数在高干度区有明 显的下降 。试验结果还证明润滑油对 R22 的影 响要大于对 R12 的影响 。 Fukushima and Kudou ( 1990) 对 R2134a/ PAG 油 光管内的局部换热系数进行了研究 , 发现当油浓 度在 0 ~ 10 %之间变化时 , 低干度区的换热系数

光管和微肋管蒸发换热影响的差别 , 发现微肋管 的换热优势在中低干度时减小了 , 这是因为润滑 油增加了湿周面积 ,部分代替了微肋管作用 ; 但在 高干度区 ,微肋管的换热优势得到了加强 ,原因在 于微肋管存在二次流延迟了蒸干点的发生 。另 外 ,当油浓度较小时 , 微肋管的换热优势下降 , 油 浓度较大时 ,结论相反 。 Hughes and McMullan ( 1984 ) 研究了 R12 和壳 牌矿物油光管内的蒸发换热 。通过可视性观察发 现在纯制冷剂发生环状 - 波状流的区间 , 加入润 滑油后 ,发泡现象非常明显 ,并且整个内壁均被润 湿 。干度增加后 , 发泡现象会减弱 。在纯制冷剂

对油浓度变化并不敏感 。而高干度就比较敏感 , 油浓度越大 ,换热系数的下降就越厉害 ,10 %油浓 度时 ,*均换热系数下降可达 10 % 。 Hambraeus ( 1991 ,1992 ,1995 ) 研究了 R134a 和

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发生环状流的区间 , 添加润滑油后出现了一些蜡 状微粒 。作者在蒸发器入口处也发现了一些蜡状 层沉淀 ,但会被发泡作用带到高干度区 。作者指 出油浓度为 6 %时 , 干度小于 45 %区间的换热系 数变化可以忽略 , 但此干度以上的换热系数会减 小。 Thome ( 1998a) 总结指出绝大多数研究者的研 究结果都发现这样的结果 : 在中低干度区 ,润滑油 对换热要么强化 , 要么影响不大 ; 在高干度区 , 换 热系数会随油浓度的加大快速下降 。高干度时存 在一个换热系数的峰值点 , 这点也意味者蒸干点 的开始 ,润滑油的存在可以延迟蒸干点的到来 ,从 而提高*均换热系数 ,这是正面作用 ; 但富油层的 存在会将紊流变成层流 ,从而减小了换热系数 ,这 种作用是负面的 。 润滑油对沸腾换热的影响是随干度变化而变 化的 ,在中低干度区可能会增强换热 ,高干度区则 会减弱换热 。由于润滑油的挥发性很小 , 其气相 中的分压力很小 , 主要存在于液相中 , 因此油浓 度会随干度的增加而增加 。当过冷段油浓度为
5 %时 ,蒸发器末端高干度区的油浓度可达 90 % ,

力 。与之相反 ,若润滑油减弱了换热 ,加大质量流 量能一定程度弥补换热的损失 。这种现象在油浓 度较高时以及内螺纹管中更加明显 。 Zurcher and Thome ( 1997 ) 测 量 了 光 管 内 R134a/ 酯类油蒸发换热的局部换热系数 , 研究了 不同质量流量下润滑油的影响 。当质量流量最小 时 ( 100 kg/ ( m2 ?) ) , 干度低于 75 %区间内的换热 s 系数均比纯 R134a 相同工况下要高 , 当油浓度为 3 %时 , 换热系数达到最大值 ; 在 75 % 以上干度 区 , 换热系数随油浓度的上升而下降 , 如浓度为
3 %和 5 %时 , 相对于纯工质换热系数下降 0. 5 % 和 1. 0 % 。中等质量流量时 ( 200 kg/ ( m2 ?) ) , 润 s

滑油对换热增强作用减小了 ,20 %~ 80 %干度范 围内 ,油浓度为 3 %和 5 %时 , 混合物的换热系数 低于纯 R134a ; 而油浓度为 0. 5 %和 1 %时 ,换热物 的换热系数略高于纯 R134a 。高质量流量时 ( 300 kg/ ( m2 ?) ) ,15 %~70 %的干度范围内 , 油浓度在 s
0. 5 %~5 %之间变化 , 混合物的换热系数略高于

纯 R134a 。基于上述结果 , 作者认为质量流量增 加抑 制 了 润 滑 油 对 环 状 流 发 生 的 加 速 作 用 。 Zurcher and Thome ( 1999 ) 在 相 同 的 光 管 内 对
R407C/ 酯类油做了类似的测试 , 能观察到发泡现

此时润滑油的粘度以及气液相不均衡性的影响就 很大了 。虽然润滑油能延迟蒸发器的蒸干点的到 来 ,这也无法完全补偿对换热的负面影响 。另一 方面 , 在中低干度区 , 纯制冷剂流动往往是层状 流 ,由于润滑油的高表面张力 、 粘度以及发泡效应 能增加湿周面积 。除此之外 , 中低干度区的主要 工作机理为核态沸腾 , 润滑油也会促进核态沸腾 的换热 。因此 , 润滑油对蒸发器换热究竟是加强 还是减弱取决于对两个区域影响强弱的比较 。油 浓度的增加加强了高干度区的隔热效应 , 同时也 加强了中低干度区的发泡效应和湿周面积 。总的 说来 ,若润滑油浓度超过 3 % , 总的影响应该是负 面的 。当然 ,润滑油对低干度区的换热增强作用 并不是在所有的情况下都会发生 , 一些研究者就 发现某些情况下 , 如质量流量较大或者在微肋管 中 ,润滑油对低干度区换热的影响可以忽略不计 。
5  质量流量变化时润滑油对换热的影响 Schlager ( 1988) 和 Eckels ( 1994a) 对质量流量影

响的研究结果相似 , 若润滑油能在低浓度时增强 换热 , 此时加大质量流量 , 换热加强作用会降低 , 因为大质量流量抑制了润滑油增加湿周面积的能

象 ,但润滑油对换热没有明显的影响 。 Nidegger and Thome ( 1997 ) 通过对 R2134a/ 酯 类油微肋管蒸发换热试验研究发现 , 在中低质量 换热系数与纯工质相比接*或略小一点 。高质量 流量时 ,低干度区混合物的换热系数与纯制冷剂 相同 ,换热系数的最大值在更小的干度时提前出 现 。从 Thome 的研究结果看来 , 无论制冷剂是 R134a 或 R2407C , 润滑油对于微肋管中低干度的 换热加强作用均不明显 。另外 , 质量流量对光管 和微肋管中的换热影响是不同的 ,微肋管中 ,加大 质量流量会减小润滑油对换热的影响 , 无论这种 影响是正面还是反面的 。

流量时 , *均换热系数只有纯 R134a 的 50 % , 当 干度大于 80 %时 ,局部换热系数会随干度的上升 快速下降 ,并且油浓度的增加会使换热损失更大 。 在高质量流量时 ,18 %~ 90 %干度范围内的换热 系数与纯 R134a 相同 ,甚至还略高一些 ,但干度大 于 90 %的区间内即使油浓度很低时 , 换热系数还 是下降很快 。Zurcher and Thome ( 1999 ) 在相同的 微肋管内对 R407C/ 酯类油做了类似的测试 ,发现 中低质量流量时 , 在干度小于 80 %的区间内 , 无 论润滑油的浓度如何 ,对换热均没有明显的影响 ,

FLUID MACHINERY           Vo1. 34 ,No. 11 ,2006 84                Ha and Bergles ( 1993) 对 R212/ 3GS 混合物进行

了研究 , 发现油浓度高 , 质量流量小时 , 微肋管中 的换热系数居然比光管还低 。增加质量流量 , 这 种现象才消失 。质量流量的提高快速地增加了微 肋管中的换热系数 , 即使油浓度很高时 , 也不例 外 。于是作者认为微肋管中油的存在对低质量流 量时的换热影响更大 。 Y oshida ( 1991 ) 测量了 R22/ 矿物油光管内蒸 发换热的局部换热系数 , 油浓度变化范围是 0 ~ 6 % ,质量流量的变化范围为 100~300kg/ ( m2 ?) , s 作者指出低质量流量时油的存在提高了大多数干 度区内 ( 除高干度区 ) 换热系数 , 原因在于发泡作 用增加了湿周面积 , 油浓度增加或热流密度增加 时 ,这种效果还会加强 。但高质量流量时 ,油的存 在仅能提高低干度区的局部换热系数 , 因为中高 干度时纯制冷剂也已经变成环状流 , 油的促进作 用也就消失了 。 随着油浓度 、 质量流量 、 热流密度的增加 , 油 的存在还会减小环状流区的换热 。Y oshida ( 1993) 对 R22/ 矿物油在微肋管中进行了类似的测试 ,发 现低质量流量 ( 100 kg/ ( m2 ?) ) 时 , 整个干度区间 s 内 ,制冷剂 - 润滑油混合物的换热系数比纯制冷 剂都小 ; 高质量流量 ( 300 kg/ ( m2 ?) ) 时 ,油的存在 s 增强了 50 %以下干度区的换热 ,同时减弱了 50 % 以上干度区的换热 。另外 ,在他们的试验中 ,发泡 现象同样可以被观察到 。 质量流量越高 , 制冷剂和润滑油的混合越均 匀 ,于是润滑油的隔热效应就会减小 ,对增加换热 产生正面影响 ; 而质量流量的增加会加速环状流 的产生 ,因此润滑油对环状流的加速作用会受到 抑制 ,对换热增加产生负面影响 。作者认为如果 制冷剂和润滑油混合非常均匀 , 那么负面影响的 作用会更大 。光管内 , 润滑油的存在有利于低质 量流量的换热 ; 微肋管中 ,润滑油有利于高质量流 量的换热 。
6  热流密度变化时润滑油对换热的影响

的影响 。 Hambraeus ( 1991) 以 R134a/ 合成油为例 , 通过 改变光管内的蒸发换热时的热流密度和油浓度 , 研究了热流密度的影响 。作者发现热流密度的提 高会促进环状流的提前发生 , 增加了局部换热系 数 。同时 ,作者还发现少量的润滑油能在低热流 密度时增强换热 ,而高热流密度时则不会 。 Y oshida ( 1991 ) 测量了 R22/ 矿物油光管内蒸 发换热的局部换热系数 ,发现在高干度的环流区 , 高热流密度能减弱润滑油对换热的影响 ; 与之相 反 ,在低干度区 ,高热流密度能导致更高的换热系 数 。试验中观察到有发泡现象 ,在中低干度区 ,这 种现象对增加湿周面积非常有效 ,热流密度越大 , 油浓度越高 ,发泡现象越明显 。作者得出结论 ,认 为传热的下降在低热流密度时主要是由于粘度的 增加引起 ,而高热流密度时 ,还要加上液相传质阻 力的作用 。 Y oshida ( 1993) 使用同样的制冷剂和润滑油在 微肋管中做了类似的试验 ,发现微肋管中 ,高热流 密度对低干度区的传热是有利的 , 且换热的增强 效果几乎与油浓度成正比 ; 而低热流密度时 ,这样 的趋势是相反的 。作者认为换热系数的降低是由 于混合物的粘度上升引起 , 而低干度区的换热增 强是由于发泡作用 , 热流密度和油浓度的增加均 能提高发泡作用 。另外 , 作者还指出微肋管中发 泡作用对湿周面积的增加效果不如光管 。当油浓 度和热流密度较高时 ,与光管相比 ,微肋管在中高 干度的换热优势更明显 。对此 , 作者的解释是油 浓度较高时 ,光管的管顶换热下降比微肋管要厉 害 。另外 ,低热流密度时 ,微肋管相对于光管的换 热优势会随着质量流量的增加减小 ,甚至消失 。
7  结语

基于上述的文献研究结果 , 可以看出润滑油 的存在能增加中低干度区的换热能力 , 对于中低 干度区 ,纯制冷剂往往处于层流或波状流 ,由于润 滑油的粘度大 、 表面张力大以及发泡效应等因素 的作用 ,加速了环状流的出现 ,从而能增加这个区 域的换热系数 。 而在高干度区 , 润滑油的浓度急 速增加 ,富油层加大了制冷剂的传质阻力 ,使得该 区域的换热系数衰减很大 。因此 , 润滑油的存在 对流动沸腾换热的影响取决于对这两个区域换热 影响强弱的综合结果 。另外 , 质量流量和热流密

润滑油对流动沸腾换热影响也会受到热流密 度改变的影响 。热流密度的影响可以分为正反两 个方面 。一方面热流密度增加 ,换热温差会增加 , 从而促进了环状流的发展以及加强了发泡效应 。 这种影响是正面的 ; 另一方面 ,热流密度的增加加 速了富油层的形成 ,增大了传质阻力 ,即所谓负面

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度以及换热管结构的改变本身也会对换热产生较 大的影响 ,例如促进中低干度区环状流的形成 ,因 此间接地也会改变润滑油对换热的影响程度 。
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  ( 2) 运用大型有限元软件 I - DEAS ,对旋叶式 压缩机的转子轴进行有限元分析 , 并对结果进行 分析 ,实现了转子轴变形量 、 转子轴应力应变分布 的可视化 ,为旋叶式压缩机的设计提供了新的设 计分析方法 ,在工程中具有实用价值 ; (3) 利用编程手段及大型工程软件相结合的 计算机辅助分析手段 , 有效地弥补了两种方法的 不足 ,使得设计更具有合理性 、 可靠性 。
参考文献 :

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( 上接第 30 页)

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上海市闵行区银都路 3151 弄 138 号 201 室。

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