蒸发段可变的三相闭式重力热管的传热性能

三相闭式重力热管将流化床换热防垢节能技术和闭式重力热管相结合,操作简便,具有明显的强化传热效果.为深入、全面地考察三相闭式重力热管的传热性能,设计并构建了一套蒸发段可变的三相闭式重力热管.选用玻璃珠颗粒和水作为实验工质,通过改变加热功率、固含率和颗粒粒径等操作参数,分析了蒸发段长度对三相闭式重力热管传热性能的影响.结果表明:在不同的蒸发段长度下,玻璃珠颗粒的加入均可以在一定的条件下强化传热,但其强化传热效果不仅受固含率、加热功率和颗粒粒径等操作参数的影响,而且与蒸发段的长度密切相关.对于实验中3种不同的蒸发段长度,总热阻的最大减少率分别为16.5%、25.4%、13.5%.随着蒸发段长度的增加,三相闭式重力热管的总热阻减小.在不同的蒸发段长度下,总热阻随着颗粒粒径的变化规律有所差异,并且受固含率和加热功率等操作参数的影响.从强化传热的角度考虑,三相闭式重力热管蒸发段的长度应适中,所采用的玻璃珠颗粒粒径不宜过小.研究中构建了不同的蒸发段设置下,操作参数对三相闭式重力热管传热性能影响的三维图和总热阻经验关联式,以用于指导工业实践.模型数据与实验结果吻合较好.研究结果对于三相闭式重力热管的工业应用具有一定的指导意义.

冷却水流量对蒸发段上移的三相闭式重力热管传热性能的影响

本文将流化床换热防垢节能技术与两相闭式重力热管相结合,设计并构建了蒸发段上移的铜/水-碳化硅三相闭式重力热管.分别采用水和碳化硅颗粒作为液相和固相工质,考察了冷却水流量(50~75 L/h)、充液率(15%~30%)和加热功率(100~300W)等操作参数对闭式重力热管传热性能的影响.研究结果表明,碳化硅颗粒的加入可以明显地降低蒸发段上移的闭式重力热管的总热阻,强化传热.实验范围内,总热阻减少率最大为33.8%,相应的充液率为FR=20%,加热功率Q=200W,冷却水流量W=100 L/h.在较低的冷却水流量下,两相和三相闭式重力热管的总热阻随着冷却水流量的增加明显减小,然而,随着冷却水流量的进一步增加,总热阻减小的幅度降低.加热功率较低时,三相闭式重力热管的总热阻随充液率的增加先减小,后增大;加热功率较高时,总热阻随充液率的增加呈现出波动的趋势.构建了操作参数对总热阻减小率影响的三维图.研究结果有助于促进三相闭式重力热管的工业应用.

具有内置管的多相流闭式重力热管传热性能

通过在闭式重力热管中加内置管,考察内置管对两相流及三相流体系传热性能的影响.结果表明:加入内置管后,等效对流传热系数、冷凝段对流传热系数较未加入内管时有所提高,而内置管对加热段的对流传热影响不明显;在具有内置管的体系中,当加入沙子的固含率达到2%以上时,等效对流传热系数较两相流体系有明显提高,最大增加了30.7%;随着加热功率的增大,两相流及三相流体系的等效对流传热系数增加.