多孔扁管内低GWP工质及其混合工质冷凝换热特性的研究的开题报告.docx

多孔扁管内低GWP工质及其混合工质冷凝换热特性的研究的开题报告
一、选题背景
现代社会发展需要越来越多的冷却和制冷设备，但传统的氟利昂制冷剂已经被证明会对大气臭氧层产生破坏，加剧气候变化。为了减缓全球变暖，各国政府开始推行制冷剂的替代，而低温制冷领域的低GWP（GlobalWarmingPotential）工质尤其是混合工质成为了替代的重点研究对象。多孔扁管常被应用于低温制冰、畜禽屠宰等行业，其冷却效果由冷凝换热特性决定。因此，研究多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的冷凝换热特性对于推广低GWP制冷剂替代具有重要的理论及应用价值。
二、选题意义
制冷过程中需要冷凝器进行冷却，这个过程是多孔扁管起着重要作用。传统的制冷剂，如R22和R134a，具有较高的OzoneDepletionPotential(ODP)值和GWP值，容易造成臭氧层破坏和全球变暖。因此，多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的研究具有重要的环保意义。
同时，低GWP制冷剂与传统制冷剂的性质不同，会影响到多孔扁管内的冷凝特性。因此研究低GWP制冷剂在多孔扁管内的冷凝特性也有实际应用价值。混合制冷剂在低温制冷领域中广泛使用，而且冷凝性能会受到各种因素的影响，如不平衡畸变、内部波动等，因此研究混合制冷剂在多孔扁管内的冷凝性能也非常必要。掌握低GWP工质及其混合工质在多孔扁管内的冷凝换热规律对提高低温制冷系统的效率具有重要意义。
三、主要研究内容
本课题主要研究内容包括：
1.低GWP工质在多孔扁管内的冷凝换热特性研究，对目前已经替代传统制冷剂的多种低GWP工质进行模拟实验，分析其在多孔扁管内的冷凝告流规律、传热特性和性能指标等参数的变化规律；
2.混合工质在多孔扁管内的冷凝换热特性研究，针对不同比例的钨酸二甲酯/丙酮（R1270/AC）、环丙基甲烷/丙酮（R290/AC）这两种常用工质，研究其在多孔扁管内的冷凝换热行为，并分析其混合比例对冷凝换热性能的影响；
3.确定多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的最优工况，通过实验确定不同参数条件下多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的冷凝换热特性，科学地掌握低GWP工质及其混合工质在多孔扁管内的冷凝换热机理与规律，为制定出最优的设计参数提供理论支持。
四、研究方法
本研究将采用实验方法和数值模拟方法相结合的方法来探究多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的冷凝换热特性。
1.实验方法：借助实验室已有的低温制冷性能测试系统，通过改变不同工质以及各种不同参数的条件，对多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的冷凝换热性能进行测试，并记录实验数据；
2.数值模拟方法：基于计算流体动力学（CFD）方法，使用CFX软件模拟多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的流动过程，定量分析其冷凝换热性能，并对实验过程进行验证。
五、预期结果
通过本课题的研究，可以得到多孔扁管内低GWP工质及其混合工质的冷凝换热特性规律，了解低GWP工质及其混合工质在多孔扁管内的冷凝特性与性能指标变化以及其相互作用机理；实验结果可向制冷系统设计者提供精确的技术参数，为制冷系统选型和优化提供理论指导。