玻璃-水/ZGM热虹吸管传热性能研究

文章介绍了热管的工作原理与热管传热的基本特性,对影响热虹吸管的传热性能要素进行了分析,设计了一套热虹吸管传热研究的实验装置,确定了热虹吸管的最佳充液率。分别在热虹吸管内部的蒸发段、绝热段及冷凝段处各选取一点,测量3点的温度随时间的变化情况,绘制温度-时间曲线,比较玻璃-水热虹吸管与玻璃-ZGM热虹吸管的传热效果,实验结果较好地验证了理论分析。

两相闭式热虹吸管强化传热研究进展

回顾了两相闭式热虹吸管强化传热技术研究现状,将热虹吸管强化传热技术归纳分为4类,即采用高效工作介质、管壁内表面处理、管内设置内插件和其它类。分别阐述了这4种技术的强化传热机理,总结得出大部分技术多局限在实验分析层面上,缺乏理论上的深入分析,暂时没有得到工业生产的大规模应用。并指出了强化传热技术的理论研究、各种参数对传热性能的影响探究以及如何降低工业应用的生产成本将是今后热虹吸管强化传热技术的研究热点。

两相闭式热虹吸管内部过程可视化及其强化传热研究进展

两相闭式热虹吸管(TPCT)内部包含两相流和相变过程,传统的理论分析和实验研究不能直观地给出其内部两相流流动、热质传递以及蒸发冷凝相变的具体过程。本文介绍了常用的TPCT传热模型,并分别对冷凝段、绝热段和蒸发段传热流动过程的理论研究进行归纳总结。综述了实验和数值研究方法对其内部过程的可视化研究现状,流体力学数值计算软件(CFD)为在保证TPCT内部真实情况下对其进行数值可视化研究提供了可能,给出了国内外的CFD研究成果和仿真水平,指出国内在采用CFD的方法对其研究相对滞后。同时,对TPCT的强化传热方法进行系统总结,尤其是高效流体工质较好地解决了强化传热过程中的污垢问题,重点介绍了纳米流体和自润湿流体强化传热的研究现状和焦点。最后,提出采用CFD方法对TPCT内部流动过程、蒸发冷凝和传热传质具体细节进行数值可视化分析,将实验结果、理论计算以及数值研究三者结合,为深入其内部机理研究开辟了新思路。

两相闭式热虹吸管的流动与传热特性研究

对两相闭式热管内的流动与传热特性进行数值模拟。分段建立热管内的流动与传热方程,通过编写程序对控制方程进行求解。采用离散液膜下降高度方法,联合利用复合辛普森数值积分和四阶龙格库塔数值微分方法成功地实现模型求解过程。将热管内充液量、饱和蒸汽温度和加热段热流密度作为影响因素进行数值计算。在分析中考虑下降液膜和上升蒸汽之间界面剪切力的影响。数值计算结果发现,尽管界面剪切力有时对传热过程的影响不大,但冷凝段和蒸发段的液膜都有所增厚,模型预测结果与实验测量值吻合程度有所改善。数值模拟结果表明,综合考虑热管内界面剪切力和总体充液量对热管流动与传热特性的影响是有必要的,由此获得的传热特性关联式更符合实际情况,可以为热管换热器的性能计算和设计提供指导。

两相闭式热虹吸管内凝结换热的研究

本文对竖直两相闭式热虹吸管内的凝结换热进行了理论分析和实验研究。理论分析中考虑了两类不同的界面切应力的影响和饱和压力的影响。在不同充液量和不同压力下进行了实验,实验结果在一定的温差范围内与理论分析值符合较好。

电主轴轴心冷却用环路热虹吸管的传热特性

为了加强电主轴轴心冷却、减小电主轴的热变形,以150SD型磨削电主轴转子为对象,采用单环路热虹吸管来冷却主轴轴心,利用环路热虹吸管无需外部动力及传热效率极高的特征,从原理上避免了"动密封"问题对电主轴轴心冷却的困扰。对高离心力作用下单环路热虹吸管内传热工质的流动及传热状态进行了理论分析;以正戊烷为工质,对适用于该主轴轴心冷却尺寸的环路热虹吸管的传热特性进行了实验研究,并对其应用于电主轴轴心冷却的实际效果进行了预测。结果显示:在文中的实验工况下,单环路热虹吸管的运行温度稳定,其传热性能在充液率为60%左右时达到最佳,热阻仅为0.57℃/W;当采用4根单环路热虹吸管冷却结构时,150SD型磨削电主轴转子的最大温升为28.5℃,且这一温升数值随着转速的增加而继续减小,表明单环路热虹吸管在电主轴轴心冷却方面具有良好的应用效果。

纳米颗粒强化热虹吸管传热特性的实验研究

随着纳米技术的飞速发展,研究者逐渐把这一高新技术应用于热能动力领域。提出了在热虹吸管里面添加纳米颗粒。从理论和实验研究了这种热虹吸管蒸发段的工作特性,结果表明,与普通热管相比较,这种新式热管具有很好的启动特性,低的管壁温度,换热系数提高了47%～96%,轴相热流率提高了7.6%～15%,其换热性能随纳米颗粒粒径的减小而提高,随纳米颗粒加入量有所增加,当超过一定量时换热性能反而降低了。这种新的方法简单而且容易应用于工业技术中。

通信基站应用热虹吸管换热机组的节能潜力

通过分析通信基站能耗特点及环境要求,建立其环控能耗模拟模型,对全国有气象数据城市的通信基站环控能耗进行模拟分析.以50 mm彩钢板围护结构为例,分析比较通信基站在空调单独运行和空调-热虹吸管联合运行条件下对环控能耗的影响,得到热虹吸管换热机组在全国范围内应用的全年节能效果,并绘制出节能效果分布图.分析结果表明,在我国绝大部分地区通信基站中,空调-热虹吸管换热机组联合运行可以取得明显的节能效果.

热虹吸管换热器的换热性能测试与分析

为探讨空气-空气整体式热虹吸管换热器的换热性能,利用换热器效能计算公式对其进行计算,并在焓差试验室对空气-空气整体式热虹吸管换热器的迎面风速和换热器管排数进行了测试和研究。结果表明,换热器的计算方法与试验数据最大误差在15%以内,且最大误差出现在温度效率较高时。因此,计算方法适用于工程设计计算。

N─甲基吡咯烷酮两相闭式热虹吸管传热特性的实验研究

本文报道了用Ｎ—甲基吡咯烷酮（Ｃ５Ｈ９ＮＯ３）为工质以光滑管与三维内翅片管为管壳制成的两相闭式逆流热虹吸管的传热特性。实验结果表明在工作温度为２２０～３５０℃，热负荷为８．２～１７．３ｋＷ／ｍ２范围内光滑热虹吸管蒸发段与凝结段换热系数的积分平均值分别约为１７００Ｗ／ｍ２·℃和１６００Ｗ／ｍ２·℃。由于三维翅片的强化传热作用，使三维内翅片热虹吸管蒸发段与凝结段换热系数分别比光滑管增大了２０％～４０％和７０％～１６０％。实验表明Ｎ—甲基吡咯烷酮综合传热性能优于萘，可望作为中温热管工质使用。

闭式热虹吸管强化传热研究进展

介绍了闭式热虹吸管的工作原理和性能表征方式,从固有参数和操作条件两个方面对闭式热虹吸管强化传热研究进行了综述,阐述通过改变工质种类、充液率、结构参数、表面处理、加热功率、运行温度、倾角和冷却介质流量等因素对闭式热虹吸管性能影响的主要机理。归纳总结了上述因素对闭式热虹吸管传热性能影响的研究现状和变化规律,并指出目前闭式热虹吸管强化传热研究中的不足和局限性。建议研究中应确定各性能影响因素之间的协同关系,消除其他因素的影响,扩大所研究变量变化范围。此外建议将闭式热虹吸管强化传热研究与封闭空间内沸腾和冷凝等传热传质过程强化机理研究相结合,完善传热传质理论及计算公式。

低温热虹吸管传热性能的初步研究

作为一种高效传热方式 ,低温热管可望在空间探索、超导磁体冷却等方面获得广泛应用。介绍了低温热虹吸管的设计过程 ,实验分析了低温热虹吸管的工质质量、倾斜角度对低温热虹吸管传热性能的影响。研制的低温热虹吸管平均传热能力达 2W /K。

倾斜状态下热虹吸管冷凝段流动传热研究

建立了太阳能热水装置用的热虹吸管在倾斜状态下冷凝段流动传热模型,模型考虑了倾斜角度和界面剪切力对冷凝液膜的影响。分析结果表明,在小管径情况下,特别是在小倾斜角度工况下,界面剪切力的作用不能忽略。界面剪切力对流动冷凝的作用主要表现在使周向的液膜厚度变得均匀。计算模型还考虑了过冷度对冷凝段有效传热长度的影响,计算结果与经典的经验公式和试验数据相比较,吻合良好。

热虹吸管传热过程中的熵增分析

以热力学理论为基础,对稳定操作条件下的热虹吸管的重要操作参数、工作特点及其内部工质循环过 程进行详细分析,导出了由于存在温度差、工质流动摩擦损失、蒸气温度/压力降等因素而引起的熵增的表达式, 并由此得到相应的最小熵增优化准则。所得到的热虹吸管重要操作条件,即蒸发段和冷凝段温度匹配关系以及 其它重要影响参数的关系,可以为热管实际设计和应用提供重要的理论参考。

两相闭式热虹吸管加热段内的传热特性

两相闭式热虹吸管加热段内的蒸发沸腾,在一般情况下可分为液池和液膜(即下降液膜)蒸发沸腾两段。为了较精确地描述该两段的换热规律,首先要解决液池高度的确定方法。文献[1]对充液量、热流密度及物性参数对沸腾液池高度的影响进行了研究,并提出了计算公式。本文对两相闭式热虹吸管加热段内的传热进行了实验研究。

水-甲醇混合工质两相闭式热虹吸管传热特性的研究

对水－甲醇混合工质两相闭式热虹吸管的传热特性进行了实验研究．实验表明，水－甲醇混合工质热管与纯工质（水）热管之间，不同甲醇浓度的水－甲醇混合工质热管之间，以及在不同倾角条件下，热管轴向壁温分布均有较大差别．这是由于甲醇（易挥发组分）轴向浓度分布不同造成的．

热虹吸管能量回收设备夏季工作特性的实验研究

在研究热虹吸管工作机理的基础上,开发设计出热虹吸管能量回收装置。通过实验分析了空调新风温度、工质充注率、倾角、管排数以及迎面风速等参数对热虹吸管换热器温度效率的影响,探讨了迎面风速与热虹吸管换热器回收热量的关系,得到了充注率、倾角、迎面风速、管排数等参数之间的最佳匹配方案,为工程实际应用提供了参考依据。

两相闭式热虹吸管的强化传热

在两相闭式热虹吸管的沸腾段与冷凝段中分别插入内管形成新型结构.直观考察和传热实验表明,新结构的两相闭式热虹吸管操作稳定、传热系数高.本文考察了新型结构两相闭式热虹吸管的流体流动型态,并在Soliman冷凝传热模型的基础上,提出了环隙内蒸汽与冷凝液并流的冷凝传热模型,该模型的计算值与实验值比较,平均偏差为19.4%.

基于滴膜共存理论热虹吸管冷凝段传热模型

引入滴膜共存冷凝传热理论分析管内存在滴状冷凝的热虹吸管冷凝段传热,将热虹吸管冷凝段传热表示为滴状区和膜状区传热之和建立传热模型。滴状区,以Rose冷凝传热模型计算单个液滴的传热,基于随机分形理论建立了液滴的空间和尺度分布函数,进而求解整个滴状区的热通量。膜状区,根据Nusselt竖壁层流膜状凝结理论进行热通量的计算。通过沟流级别计算滴状区和膜状区的面积比率,从而建立滴膜共存冷凝传热模型。传热模型计算结果与实验结果较为吻合,能够反应热管冷凝段传热本质。

通用电子设备舱用热虹吸管均热器性能

为保证有效散热,同时防止有害、潮湿的气体及粉尘等进入,将热虹吸管均热器用于通用电子设备舱,对不同热流功率(800～1 200 W)和不同环境温度(39～53℃)下热虹吸管均热器的散热特性进行试验研究.结果表明,热虹吸管均热器散热性能良好,除风机外无需任何附加动力消耗;不同热流功率、不同环境温度下,舱内外气流温差低于20℃时,热虹吸管均热器均能使舱内的气流温度不超过65℃;电子设备舱内外气流温差在11～17℃,适合内外温差为15℃左右的散热场合;热虹吸管均热器能效比(energy efficiency ratio,EER)为普通空调器的2～3倍,而成本为普通空调器的1/3～1/2,运行可靠性高.