近年来微通道换热器发展较为快速,应用的领域也越来越广泛,先采用的是航天航空,电子元器件,后期发展到民用空调,新能源汽车等。冰河冷媒专业做载冷剂,有不少客户已经采用微通道技术,结合载冷剂的应用也取得了良好的使用效果。但是微通道的理论研究还有许多盲区,还需用实际测试使用。
微通道,也称为微通道换热器,就是通道当量直径在10-1000μm的换热器。这种换热器的扁平管内有数十条细微流道,在扁平管的两端与圆形集管相联。集管内设置隔板,将换热器流道分隔成数个流程。当流道尺寸小于3mm时,气液两相流动与相变传热规律将不同于常规较大尺寸,通道越小,这种尺寸效应越明显。当管内径小到0.5~1mm时,对流换热系数可增大50%~100%。微型微通道换热器可选用的材料有:聚甲基丙烯酸甲酯、镍、铜、不锈钢、陶瓷、硅、Si3N4和铝等。采用镍材料的微通道换热器,单位体积的传热性能比相应聚合体材料的换热器高5倍多,单位质量的传热性能也提高了50%。
目前一些研究的微通道,主要讨论的是内壁粗造度,雷诺数,泊肃叶数,努谢尔数对微通道的影响。微通道跟常规换热管道,相同雷诺数,微通道的努谢尔数较大,则用在载冷剂系统的管道对应的对流换热系数就会增大。另外就是实验数据跟理论数据的一个切合度,当雷诺数较大时,两个数据比较吻合。相变的换热器由于空间小沸腾较为剧烈也会有一定的换热能效提高。测试都是基于一些特定的模型做的,得出的结论有时候会跟已有的结论不同甚至相反,因此微通道换热的具体规律还需要探索。另外微通道的阻力,在换热不均的情况下随时可能出现局部的断流,产生局部的高温点,可能影响换热器的稳定性。
冰河冷媒微通道系统的应用已有验证,还需要更多应用场合的实验跟实践。