双层毛细芯对环路热管传热性能的实验分析

环路热管作为一种高效的相变传热装置,其性能与位于蒸发器和储液槽之间的毛细芯结构密切相关。为了更深入研究双层毛细芯对环路热管传热性能的影响,利用不同颗粒直径铜粉制备双层毛细芯,在毛细芯总厚度为5 mm的条件下,通过调整大粒径和小粒径层的相对厚度来改变毛细芯厚度比,对平板型蒸发器环路热管启动和变工况运行进行实验测试。实验结果表明:在同一工况下,不同厚度比的双层毛细芯启动特性存在显著差异,启动过程中出现小粒径层蒸发效率低引起的温度过冲和环路热管中气液两相流变化导致的温度振荡;同时存在一个较优的双铜层毛细芯厚度比,大粒径(180～280μm)铜层厚度为3 mm可提高蒸发效率,小粒径(56～71μm)铜层厚度为2 mm可提供足够毛细抽吸力保证环路热管稳定运行。搭载该厚度毛细芯的环路热管不仅启动速度快(125 s),而且总热阻和蒸发器壁面温度均最低,最大加热功率达到120 W(21.10 W/cm~2),对应热阻为0.17 K/W。     

金属3D打印复合毛细芯孔径配比对环路热管特性影响

环路热管（loop heat pipe,简称LHP）是一种利用工质相变进行热量传递的强化传热元件,广泛应用于余热回收、太阳能集热器以及电子器件散热等。而LHP蒸发器内毛细芯对其工作性能具有决定作用,3D打印毛细芯可克服烧结毛细芯孔径分布不均且随机性高的局限性。本文根据LHP蒸发器内气液两相的流动特点,将3D打印毛细芯的上层定义为吸液层,下层定义为蒸发层,并对其上下层孔径的配比进行研究后发现：在本文所研究的工况下,当蒸发层孔径一定时,增大吸液层孔径会使蒸发区内过热度降低;减小吸液层孔径会使蒸发区内出现干烧现象,二者皆会限制LHP的传热性能。此外,当吸液层孔径一定时,增大蒸发层孔径会造成热泄漏,减小蒸发层孔径可强化LHP在高负荷下的传热性能。蒸发层孔径为100μm、吸液层孔径为200μm的复合毛细芯具有更高的传热系数和热负荷。     

管道式水轮机在高层建筑中应用与研究

随着城市化进程的不断加速,高层及超高层建筑数量与日俱增。二次供水作为该类建筑最主要的供水方式,常常使用减压阀来避免因供水压力过高而产生的管道泄漏与破坏,这种单纯的节流装置导致了水头的浪费。因此,提出一种新型垂直轴管道式水轮机系统用于回收供水管道内的余压。同时采用计算流体力学(CFD)的方法研究了水轮机的关键设计参数,对其性能进行优化,并分析了水轮机在管道内的流动特点。结果证明,该水轮机系统不但安装简便,还能产出一定的电力,其研究能够为该类型的微型水电的开发设计提供一定的参考。     

理想范围内充液率对环路热管温度振荡的影响

为研究充液率对平板式环路热管（flat loop heat pipe,FLHP）温度振荡的影响,设计并制造了一类带有透明蒸发器外壳的平板式环路热管,以实现蒸发区域、吸液芯和储液槽内蒸汽与液体流动的可视化研究。实验通过改变充液率对环路热管的启动和运行特性进行分析,发现在低热负荷条件下,当充液率较低时的环路热管运行温度出现第一类周期性振荡,而充液率增高后的环路热管运行温度则出现第二类周期性振荡,两种振荡的区别在于储液腔内是否存在干涸现象。而对应的可视化研究揭示该类环路热管低负荷时储液槽内液体回流出现了不连续现象,这意味着管内工质动态分布不均并最终导致了温度振荡。同时随着热负荷的提高,环路热管内部工质动态分布亦趋于稳定,温度振荡得以改善。研究表明：针对该类环路热管,52%的充液率综合性能最优,其温度振幅较小,且能在更低热负荷下进入稳定状态并同时具有较低的壁面工作温度。     

LNG输送管道耦合传热的数值模拟

对LNG输送管道与其周围环境之间的耦合传热过程进行分析,包括管道与保温层之间的导热以及保温层与周围环境之间的对流传热和辐射,并对LNG输送管道的冷量损失进行了较为完整的分析和计算。用数值仿真对管道周围的流场和温度场进行模拟和分析,比较了不同厚度的保温材料、Reynolds数、环境温度以及阳光辐射等对冷量损失的影响。结果表明保温材料特性对LNG输送管道的冷量损失影响较为敏感。随着保温材料热阻的增加,Reynolds数、环境温度以及阳光辐射对冷量的损失的影响逐渐减小。     

过控专业“过程原理与设备”教学内容设计

"过程原理与设备"课程是过程装备与控制工程专业基础课程之一。此课程研究的是化工单元操作的基本原理,典型化工单元设备的原理、结构、选型及工艺尺寸的计算。针对上海理工大学教学和研究的特色,对教学内容的设计进行了探讨,授课内容以传质为主,传热、传动量为辅,使学生从工程角度出发,在理论和实践上掌握单元操作的原理,设备的结构、选型及相应的单元操作的设计型、操作型的计算。     

焓差法空调性能测试台的研究与设计

为保证空调器产品质量、规范空调市场服务,本文参照GB/T7725标准,采用焓差法,以测试房间空调器制冷量为例,研究并设计焓差法空调性能测试台测控系统.该系统运用多种变送器与数据采集卡Advantech PCI-1713、PCL726、PCLD-880等采集、转换、传输38个模拟信号,计算并测试空调器性能数据,同时详细探...     

毛细芯蒸汽槽道孔径对环路热管（LHP）传热性能影响研究

设计并通过3D打印制备了3种毛细芯结构：无嵌入式槽道（蒸汽槽道）毛细芯、嵌入式槽道毛细芯（同孔径槽和异孔径组合槽）。通过实验研究了毛细芯蒸汽槽道对环路热管（Loop Heat Pipe,LHP）传热性能的影响。实验结果表明：在低热负荷启动时,3种毛细芯均能成功启动且蒸发器出口（te-out）及冷凝器进口（tc-in）由于气液两相流的存在出现周期性温度振荡;嵌入式槽道毛细芯启动响应快（76 s）、温度振荡（tc-in）幅度小（±1.0 ℃）,同孔径槽毛细芯稳定温度低（36.8 ℃）,异孔径组合槽毛细芯由于大孔径（500 μm）不利于低热负荷下的蒸发,启动稳定温度高（38.7 ℃）;在变热负荷运行过程中,嵌入式槽道毛细芯有效蒸汽排出面积更大、蒸汽干度更高,在中、高热负荷,温度振荡（tc-in）得到明显改善;异孔径组合槽设计更有利于内部产生蒸汽高效排出,在高热负荷工况下,异孔径组合槽毛细芯壁面温度为85.0 ℃,比无嵌入式槽道毛细芯低了8.0 ℃。     

长直注塑件注塑工艺参数对翘曲变形的模流分析

利用Moldflow模流分析软件,对不同注塑工艺参数下长直注塑件翘曲变形进行模流分析．分别模拟了不同的保压时间、保压压力、熔体温度、模具温度对塑件翘曲变形的影响。经过分析,总体来说浇注远端处的翘曲变形量较大,浇注入口处的翘曲变形量较小。保压时间的增加,可以降低塑件的翘曲变形。保压压力增加,塑件整体翘曲变形减小,尤其在浇注入口处比较明显。熔体温度从230℃提高到270℃,塑件整体翘曲明显减小,特别在浇注远端处比较明显。降低模具温度,对降低注塑件的翘曲变形有显著地效果。