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.