第四章 實驗結果與討論
4.2 測試管內側冷媒的對流沸騰熱傳係數
(8)圖4-12為測試管環側水的對流熱傳系數的威爾森繪圖，其結果 如下：
𝑁𝑢𝐷ℎ = 0.01368𝑅𝑒0.9 𝑟13
(9)圖 4-13 為 R-134a 熱通量 11.35kW/m2、飽和溫度 10℃，
質量速度對熱傳係數的影響。如圖所示，熱傳係數會隨著質量速度的 增大而變大，同時熱傳係數會隨著乾度的增加而變大，且在高乾度時 的熱傳係數的增加幅度特別明顯，這是因為在高乾度時的熱傳係數的 增加主要是因為強制沸騰對流所主導，故在質量速度不同時，高乾度 的熱傳係數會有效的提升。
(10)圖 4-14、圖 4-15 為 R-134a 質量速度 G=200kg/m2s、飽和度 為 10℃與 15℃，熱通量對熱傳係數的影響，由圖可以發現，R-134a
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的熱傳係數會隨著熱通量的增大而變大，同時熱傳係數會隨著乾度的 增加而變大，且在低乾度時的熱傳係數變化較為明顯，這是因為在低 乾度時熱傳係數的增加主要是因為核沸騰；而在高乾度時熱傳係數提 升較慢是因為在高乾度時的液膜較薄會抑制核沸騰的成長。
(11) 圖 4-16 為 R-134a 質 量 速 度 G=200kg/m2s 、 熱 通 量 11.35~11.46kW/m2，飽和溫度對熱傳係數的影響。如圖所示，熱傳係 數會隨著飽和溫度上升而變大，主要是因為q = h(T𝑤 − 𝑇𝑠𝑎𝑡 中，在 相同熱通量下，較高的飽和溫度其所需的熱傳驅動力(T𝑤 − 𝑇𝑠𝑎𝑡 較小，
相對的熱傳係數就較高。
(12)圖 4-17 為 HFO-1234yf 熱通量 11.46kW/m2、飽和溫度 10℃，
質量速度對熱傳係數的影響。同樣的，熱傳係數會隨著質量速度的增 大而變大，同時熱傳係數會隨著乾度的增加而變大，且在高乾度時的 熱傳係數的增加幅度特別明顯，這是因為在高乾度時的熱傳係數的增 加主要是因為強制沸騰對流所主導，故在質量速度不同時，高乾度的 熱傳係數會有效的提升。
(13)圖 4-18 為 HFO-12324yf 質量速度 G=200kg/m2s、飽和溫度 為 10℃，熱通量對熱傳係數的影響。由圖可知，HFO-1234yf 的熱傳 係數會隨著熱通量的增大而變大，同時熱傳係數會隨著乾度的增加而
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變大，且在低乾度時的熱傳係數變化較為明顯，這是因為在低乾度時 熱傳係數的增加主要是因為核沸騰；而在高乾度時熱傳係數提升較慢 是因為在高乾度時的液膜較薄會抑制核沸騰的成長。
(14)圖 4-19 為 HFO-1234yf 於質量速度 G=200kg/m2s、熱通量 11.46kW/m2，飽和溫度對熱傳係數的影響。熱傳係數會隨著飽和溫度 上升而變大，主要是因為q = h(T𝑤 − 𝑇𝑠𝑎𝑡 中，在相同熱通量下，較 高的飽和溫度其所需的熱傳驅動力(T𝑤 − 𝑇𝑠𝑎𝑡 較小，相對的熱傳係數 就較高。
(15)圖 4-20 為 R-134a 與 HFO-1234yf 於飽和溫度 10℃時，
質量速度對熱傳係數的比較圖；圖 4-21、R-134a 與 HFO-1234yf 於飽 和溫度 10℃時，熱通量對熱傳係數的比較圖。由二圖可以發現，整 體而言，R-134a 與 HFO-1234yf 幾乎擁有相同的熱傳係數，由熱傳經 驗式來看，是因為兩者皆有差不多的熱力性質，故熱傳係數沒有太大 的差異。
(16)圖4-22、圖4-23為R-134a熱傳係數實驗結果與四種熱傳關係 式的比較結果，飽和溫度為15℃、10℃，熱通量為5.67~26.18kW/m2，
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質量速度為200~400kg/m2s。由圖中可看出四種熱傳關係式皆對本實 驗有不錯的預測性，誤差都在±50%內。
(17)圖 4-24 為 HFO-1234yf 於 6℃~15℃時熱傳係數實驗結果 與四種熱傳關係式的比較結果，熱通量為5.73~19.2kW/m2，質量速度 為200~400kg/m2s。由圖中可看出四種熱傳關係式皆對本實驗有不錯 的預測性，其中尤以Wattelet和Chato關係式預測最佳，誤差在±50%
內。