基于R290工质的直接接触冷凝器内流动与传热数值研究

摘要

为探究直接接触冷凝器内传热传质特性,针对R290直接接触冷凝制冷系统中R290过热蒸气与R290过冷液直接接触冷凝过程,提出了3种不同尺寸的筒型正交混合式冷凝器,采用Fluent软件对其进行了气液两相热质传递的数值模拟。结果发现:在相同冷凝工况下,体积较小的A型冷凝器内部流型为环状流,体积较大的B、C型冷凝器内部流型为泡状流;A型冷凝器内几乎不发生传热传质;在产生泡状流的冷凝器中,冷凝器体积越大,传热传质效果越好;冷凝器体积传热系数随体积增大而减小;在相同冷凝热负荷的情况下,直接接触冷凝器所需换热面积仅为间壁式冷凝器的8%~14%。研究结果可为直接接触冷凝器设计优化提供可行方案。