冷媒R-134a在微小管徑內之單相熱傳及壓降實驗分析
  本研究以實驗的方法探討冷媒R-134a在直徑0.8mm、1.4mm以及1.8mm的微小圓管內,單相流體的壓降與熱傳係數,雷諾數範圍在3,000~18,000,進口溫度為50°C,熱通量為10KW/m2。
  實驗結果顯示,管內的摩擦係數比傳統大管徑的平滑管所使用之Blasius方程式高,其主要的原因是微小圓管的相對粗糙度很大,因此表面粗糙對其摩擦係數造成很大的影響。對0.8mm而言,管內摩擦係數比Blasius方程式高約17%並和Moody chart 很吻合;然而在1.4mm與1.8mm 管徑中可能由於測試管入出口遭擠壓、變形、彎曲等人為因素,而使管內摩擦係數偏高。
  在管內熱傳係數方面,三種管徑在雷諾數大於4,500 時,三種管徑實驗數值的趨勢與Petukhov方程式的斜率相同,而其紐賽數略偏高,這可能是因為對於微小圓管而言,其相對粗糙度大,因此表面粗糙造成熱傳增強的影響;而在雷諾數小於4,500 時,由於漢流率較小,使得熱效果變差,其實驗數據逐漸偏向Gnielinski方程式。而對於0.8mm管徑而言,若以管內摩擦係數的實驗值代入Petukhov 方程式,其紐賽數的預測值和實驗值非常吻合;三種管內熱傳係數與Petukhov方程式之預測值配合得很好,其誤差都在±10% 以內。