倾角及冷却工况对多通路并联回路板式脉动热管传热性能的影响

针对多通路并联回路板式脉动热管建立实验台,采用铜质模块加热和水浴冷却方式作为热工条件,着重考察脉动热管在不同倾角(90°,75°,60°)及冷却工况(4.5 g·s-1和9.0 g·s-1)下的传热性能,通过壁面温度的振荡和传热热阻来评价其传热效果。实验结果表明,重力对多通路并联回路板式脉动热管传热性能的影响较大,随着倾角的减少,工质的回流变弱,传热热阻变大,传热极限变低;脉动热管的加热功率与冷却能力是相互匹配的,匹配度越高,脉动热管越不易干烧,传热极限越高,在有倾角的工况下提高传热极限表现得更为明显;脉动热管运行时存在一个最佳水流量,在最佳冷却工况下,脉动热管的运行热阻最低。

多通路并联回路板式脉动热管可视化及启动性能试验研究

针对多通路并联回路板式脉动热管搭建试验台，选用无水乙醇作为工质，在不同的充液率、倾斜角度和加热功率情况下，观测工质的流型以及流动方式的变化，分析脉动热管的启动特性。结果表明，工质的流型为泡状流，汽液塞间隔分布的塞状流，塞状流与环状流并存的混合流，整个通道中不存在完全是环状流的流型；充液率为10％时，工质主要分布在脉动热管的中间部位，充液率为35％-85％，工质分布的均匀性增强；运行过程中工质以塞状流（靠近冷凝端）和环状流（靠近加热端）并存的混合流形式存在，随着加热功率的增加，环状流的平衡位置逐渐向冷凝端移动；启动方式为温度渐进式，启动时间随着加热功率的升高而缩短，倾角的减少而增加，在竖直状态下，脉动热管能够较快启动，正常启动范围为60°-90°，倾角为45°和30°时不能稳定启动。