适用有机液体脱氢的热管换热器传热实验研究

为提高有机液体脱氢反应器的传热性能,采用热管和泡沫铜强化传热技术,设计一种适用于有机液体脱氢的新型换热器。以空气为换热工质,通过实验分析入口温度和流量对传热量、传热系数、效能和?效率等传热性能的影响,并对比分析泡沫铜与热管对换热器传热性能的强化程度。结果表明:所用热管在有机液体脱氢温度下的传热效果良好,当工作温度为473 K时,当量导热系数达到1407.9 W/(m·K);对于热管换热器,当热风入口温度为453~493 K、热风流量为0.6~1.8 m^(3)/h、冷风流量为0.6~1.5 m^(3)/h时,提高热风入口温度和流量能有效提高传热性能;此外,通过对比发现,基于热管和泡沫铜强化的换热器,传热量可提升33.3%,效能可提升31.0%。

太阳能高温异型热管接收器吸热面结构优化分析

高温热管作为太阳能高温热管反应器的核心集热/传热元件,如何提高其光热转化效率、降低其局部温度过高是当前的研究重点。本文对高温异型热管接收器的光热转换特性进行模拟分析,重点考察不同吸热面结构(平板吸热面、椭球吸热面)的影响,并与其在碟式太阳能模拟器工况下的光热转换特性进行对比验证。光学仿真结果表明:当入射光功率为5.78 kW时,椭球吸热面异型热管接收功率为2.7 kW,为平板吸热面异型热管接收功率的1.3倍。热应力仿真结果表明:椭球吸热面结构与平板吸热面结构相比可降低最大热应力约9.1%。此外,搭建电加热实验平台测试新型高温异型热管的启动及均温特性,当截面热流密度为139.7 kW/m^(2)时,启动时间仅为39 min,轴向温差小于89℃。因此,椭球吸热面结构在降低热应力以及聚光方面有更佳的表现,且可以满足反应器运行需求。