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數值模擬與實驗量測冷媒R452B於微型流道中沸騰熱傳和壓降特性

為了解決mini冷媒量的問題，作者王邑銣 這樣論述：

為應對全球日益嚴峻的能源挑戰，能源管理效率至關重要，氫氟碳化合物(Hydrofluorocarbon, HFC)製冷劑由於其對溫室效應之影響，現在正面臨逐步淘汰。氫氟烯烴(Hydrofluoroolefins, HFO)因其低易燃性、無毒、低全球變暖潛能值(Global Warming Potential, GWP)而成為潛在的替代品。近年來有關高發熱功率電子裝置散熱的研究多聚集在微流道內的兩相流動，利用相變化達到優異的冷卻效能。本研究應用計算流體動力學(CFD)結合實驗量測分析、比較冷媒R452B與R410A於水力直徑2 mm微型流道內之兩相流動特性，並考慮質通量範圍100至600 kg/

(m2-s)與熱通量範圍4.17至16.67 kW/m2中分析乾度、流型等效應對熱傳以及壓降之影響。數值模擬結果可觀察環狀流態周圍壁面液膜厚度的減少至現出部分乾燒現象將導致熱傳性能下降；此現象於低質通量其熱傳係數隨乾度增加而下降約25%，而高質通量則下降約莫200%。R410A與R452B之沸騰熱傳與摩擦壓降之間差異分別為10.97-19.7%與9.67-16.9%；其中R410A於任何實驗條件下之熱傳與壓降性能皆高於R452B。本研究比對兩種冷媒之流譜特性。氣泡流隨著乾度的提升逐漸轉換至環狀流，但相比之下R452B之譜過渡時間相對較為延遲，總結以R452B更換R410A微型流道冷卻應用呈現良

好替代性。另評估各經驗公式預測準確性；Gungor-Winterton公式與Bertsch公式對於熱傳預測誤差約為22.38%、22.6%；而摩擦壓降經驗公式顯示Sun & Mishima公式誤差為22.6%。