摘要：氟制冷剂(R502)是一种低温制冷工质,具有冷冻容量高、致冷速度快的优异制冷性能。R502由R22与R115按比例混合而成。R502可作为食品陈列、食品贮藏、制冷、冰淇淋、冰箱、低温冰箱以及低温冷冻压缩机用致冷剂。

电水动力学EHD(electro hydrodynamic)强化型热交换是一种主动强化传热技术，它是将电场基本理论引入到传热学领域，通过在流体中施加一个电场，利用电场、流场和温度场之间的相互作用和协同而达到强化传热的一种有效方法。

为明晰电场对汽-液两相系统的效应，进一步研究EHD作用下两相系统中气泡的行为，揭示EHD强化沸腾换热机理，本文对电场作用下气泡的行为进行了理论研究。从气泡周围电场分布特性及其受力角度，对不同电场作用下的R502工质的沸腾换热进行理论研究。

关键词：均匀电场；R502；流场结构

The Effect of Electric Field on Bubbles under The Action of R502.

Abstract: fluorine refrigerant (R502) is a kind of low-temperature refrigerant, which has excellent refrigeration performance with high freezing capacity and fast cooling speed. R502 is a mixture of R22 and R115. R502 can be used as refrigerant for food display, food storage, refrigeration, ice cream, refrigerator, cryogenic refrigerator and cryogenic refrigeration compressor.

Electric hydrodynamic EHD (electro hydrodynamic) enhanced heat transfer is a kind of active strengthening heat transfer technology, it is the basic theory of electric field is introduced into the field of heat transfer, by applying an electric field in the fluid, and utilization of electric field, flow field and temperature field in the interaction and collaboration between so as to achieve an effective method of strengthening heat transfer.

To clarify the effect of electric field on the vapor-liquid two-phase system, further research under the action of EHD bubble behavior in two phase system, revealing the EHD enhanced boiling heat transfer mechanism, in this paper, the bubble behavior under the action of the electric field theory research. According to the distribution characteristics of the electric field around the bubble and its stress Angle, the boiling heat transfer of R502 under different electric fields is studied theoretically.

Keywords: environmental refrigerant; R502 High efficiency; Refrigerant; The flow field structure

目  录

摘要 i

Abstract i

1 绪论 1

1.1课题选择目的和意义 1

1.2 强化沸腾传热技术的研究历程 1

1.3 EHD强化沸腾换热的研究现状 2

1.4 EHD强化沸腾换热的研究方向 3

1.4.1 基础性研究 3

1.4.2 实用性研究 3

2强化沸腾换热理论基础 5

2.1 EHD强化传热机理 5

2.2 EHD强化传热的优点 5

2.3 电场气泡变化理论基础 6

3 ANSYS 软件的应用 7

3.1简介 ANSYS 软件 7

3.1.1 软件技术种类 7

3.1.2 ANSYS软件优势 7

3.1.3 前处理模块
 8

3.1.4 求解模块 9

3.1.5 后处理模块 10

3.2电磁场有限元分析简介 11

3.2.1电磁场基本概念 12

3.2.2电磁场有限元分析 12

3.3有限元法的计算步骤 13

3.3.1构建模型 13

3.3.2施加载荷计算 14

3.3.3求解 15

3.3.4 后处理 15

4电场作用下工质对气泡的影响 16

4.1 物理问题描述 16

4.2 电场控制方程及边界条件 17

4.3 计算结果及分析 17

5. 结论 24

1. 电势的变化 27

2. 场强的变化 27

致谢 25

参考文献 26

1 绪论

1.1 课题选择目的和意义

目前，石油、煤炭等这些地球上的传统能源，储备量只够人类挥霍到2030年，解决能源危机已经刻不容缓，新型的能源产业才刚刚起步，目前尚未建立一个比较规范的体系，同时，在绿色化浪潮的推动下，节能技术正在迅猛发展，强化传热作为节能技术的重要存在之一，该技术可以不仅可以减少能耗，还能提高热力设备的传热效率。在能源利用以及工程热物理学科中，强化传热技术是一个比较关键的研究方向。目前强化传热技术得到较快的发展，依据不同的强化方式，外国人把强化传热分成了“主动”和“被动”两种方式。EHD强化传热技术是其中一种主动强化换热技术。它应用了电场、流场和温度场之间互相产生的作用来起到非常好的强化传热效果。在单相对传热实验中显示，在使用了EHD射流方法后，传热系数大约能增加100倍，而在凝结传热里，传热系数大约能增加6倍，针对核沸腾传热的话，它的传热系数大约能增加50倍。