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随着《蒙特利尔国际公约》的实施和人们对环境保护的日益重视,制冷剂R22因其对臭氧层具有破坏作用将被逐渐禁用,R134a,R410A和R407C均为环保型制冷剂,将成为R22的主要替代工质,因此有必要对这些环保型制冷剂的冷凝传热性能进行研究。同时,当今世界能源紧缺问题日益突出,采用传热强化技术对各种换热器进行改进,开发出新型高效传热管强化制冷工质的传热,提高其传热性能以达到节能降耗的目的,也显得势在必行。本文结合国内外的研究现状,对R22,R134a,R410A和R407C四种制冷工质在紫铜螺旋槽花瓣管管束外的冷凝强化传热进行了实验研究。本实验中搭建了一个测试系统,在系统的冷凝器中布置了一个三列直排水平管束,通过测量各实验管进出口水温及流量、管外蒸气饱冷凝温度等参数,研究壁温差、冷却水流速、冷凝温度等对管束外冷凝传热系数、管束效应等的影响,探索其管束外的冷凝传热规律。实验通过将光滑管单管外的冷凝传热系数与Nusselt公式的对比验证了实验系统的可靠性,通过冷凝器和蒸发器热平衡偏差的计算验证了系统的稳定性,通过采用Kline和McClintock的误差传递公式对实验测量数据的分析验证了实验数据的可信度,通过修正的威尔逊分离法得出了管内传热系数的计算公式。本文主要研究结果表明,螺旋槽花瓣管管束能大大强化制冷工质的冷凝传热,四种实验工质R22、R410A、R134a和R407C在螺旋槽花瓣管管束外的平均冷凝传热系数分别是光滑管管束的9.3~9.6、7.8~8.2、7.0~7.4和4.2~4.7倍;螺旋槽花瓣管管束效应明显,但是管束效应比光滑管管束效应要小,对于R22,第二排管和第三排管外的冷凝传热系数分别比第一排管低5.0-8.7%和7.8-12.4%,而对于R410A,则分别低10.1-18.5%和20.7-29.1%;对于R134a则分别低9.6-15.5%和21.5-28.0%;对于R407C则分别低5.9-5.9%和8.4-12.3%。