单回路液氦脉动热管气液两相流数值模拟

为了探究液氦脉动热管的传热机理,建立了单回路液氦脉动热管的二维数值模型。基于多相流VOF(Volume of Fluid)方法对该模型进行了数值求解,模拟了该液氦脉动热管的初始状态以及运行状态。其中初始状态为气液交替分布的饱和静止状态。运行状态为方向变化的脉动流动状态,流型为塞状流。分析了液氦脉动热管的流动与传热特性。     

热管式电子设备散热器的实验及数值模拟研究

用Icepak软件对电子设备散热器的流速场、温度场进行了数值模拟，并将模拟分析值与实验值进行了比较，验证了数值模拟的结果的正确性，显示了Icepak软件在电子产品热设计中应用的优越性和可靠性。     

脉动热管可视化实验普遍性问题研究

对内径为3mm,外径为7mm的玻璃质闭合回路型脉动热管进行实验研究,针对实验过程中遇到的普遍性问题,如脉动热管的结构形式、内部容积的确定、真空度的实现、热电偶的布置位置和固定方法等进行研究。结果表明,添加阀门不但可以控制工质的流动方向,而且有利于工质的泵出。气液柱的分布是随机的,不能人为控制其分布的均匀性。热电偶宜布置在弯头处。应用间接测量加修正的方法可以减小测量误差。     

脉动热管的力学分析

脉动热管是涉及多物理学科、多参数的气液两相流系统,研究和分析微小尺度下脉动热管内部系统的受力是进行脉动热管理论建模和机理分析的基础。作用在脉动热管内液塞上的力有液塞两侧气泡的压力、壁面与液塞间的摩擦剪切力、液塞两端的毛细作用力和液塞重力。以无水乙醇为例计算了各个作用力的大小,发现液塞两侧气泡的压力和液塞两端的毛细作用力是影响液塞脉动的主要因素。     

脉动热管传热性能实验研究

脉动热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,影响脉动热管传热性能的主要因素包括几何参数、物理参数和操作参数。本文对脉动热管的传热性能进行了可视化实验研究,给出了不同影响因素对脉动热管传热性能的影响结果。     

脉动热管可视化实验前期难点问题研究

对脉动热管的结构、工作原理等进行了简要介绍,针对脉动热管可视化实验中遇到的难点问题进行了分析研究。结果表明,添加阀门不但可以控制工质的流动方向而且有利于更换充液率和工质种类;气液柱的分布是随机的,不能人为控制其分布的均匀性;加热和冷却方式的选择对实验结果有很大的影响;应在脉动热管的弯头处布置热电偶并对测定的温度进行修正。     

风流脉动下采空区流场数值模拟与实验研究

针对矿井内风流脉动的特性,基于矿井通风理论、流体力学理论、空气动力学 理论、传热传质学理论、多孔介质渗流理论,建立了矿井风流脉动下采空区流场的计算模型;通 过数值模拟,研究了脉动风流作用下采空区流场的分布特点,并通过实验对其进行了测试和 验证。结果表明所建立的采空区非稳定流场的数学模型可用于研究采空区流场分布状态,并 为采空区火灾防治提供有效的手段。      

脉动热管实验与理论研究进展

脉动热管(PHP/OHP)是一种新型的高效传热元件,在航天领域、电子器件冷却以及节能技术方面极具应用潜力。这里首先介绍了脉动热管的特点和工作原理,然后分别从实验研究、理论研究和实际应用等方面介绍了目前该领域的研究现状。实验研究方面着重介绍了流动可视化应用以及纳米流体和功能流体通过强化换热提高脉动热管性能等相关研究热点。同时指出,目前脉动热管的理论分析受限于两相流理论的发展,主要研究重点在于非线性分析;数值模拟方面,特别是同纳米流体以及功能流体应用相结合将会成为下一个研究热点。     

环形热管蓄冷保温箱的模拟优化与实验研究

目的 解决蓄冷冷链运输中存在的温度波动大、均匀性差等问题。方法 文中提出通过环形热管来优化箱内温度场均匀性的方案,以柠檬为实验材料,采用FLUENT数值模拟软件对不同环形热管结构下柠檬保温过程进行仿真,并对4层环形热管模型进行实验验证,确定箱内温度分布规律。结果 环形热管均对保温箱温度场均匀性有明显改善作用,4层环形热管与无环形热管的蓄冷保温箱相比,蓄冷保温过程结束时,不均匀度由1.71减少为0.83,降低幅度为51.46%,温度极差可由8.32 ℃减小为3.24 ℃,降低幅度为61.06%。顶部留出的空隙会出现环流现象,能一定幅度地减少有效蓄冷保温时间,增大温度极差和温度不均匀度。结论 验证实验和模拟结果的温度偏差在1.25 ℃以内,说明建立的模型适用于该蓄冷保温箱的数值模拟。针对文中箱体结构,最佳热管环数为4层左右;其结果可为优化蓄冷保温箱的温度分布提供参考依据。     

液氢温区脉动热管实验研究

为了研究脉动热管用于冷却Mg B——2超导磁体的可行性,对一台自行研制的液氢温区脉动热管实验台开展了实验研究工作。充液率为34.2%时,随着加热功率的增大,脉动热管经历了启动、脉动、极限3个阶段,启动阶段中脉动热管传热温差波动很大,传热性能差,而脉动阶段中脉动热管传热温差很小,传热性能好。脉动热管在加热功率为1.28 W时具有最高的有效热导率为19 k W/m·K,此时蒸发段与冷凝段温差为0.28 K。     

常温并联式脉动热管启动及运行特性的实验研究

针对常温并联式脉动热管搭建了采用恒温热水加热热管的实验系统,测试了以甲醇为介质,热管管径为4 mm时,不同冷却形式、加热冷却温度和充液量对热管启动特性的影响;以甲醇为介质,不同热管管径(2、4、6、8 mm)对热管等温性的影响;以及工质为甲醇和R600a,不同加热长度时(20、25、30 cm)热管的传热能力。实验结果表明:热管冷凝段采用水冷时较自然冷却启动快;较高的加热温度和较低的冷却温度有利于热管启动;热管启动时间随充液量的增加而增加。热管运行过程中在纵向和横向均具有良好的等温性,且随着热管管径的增大等温性逐渐降低。随加热温度的升高,工质为甲醇和R600a热管传热量的变化规律不同,缩短加热长度可以缓解过热度过高的不利影响。     

水-乙醇混合工质振荡热管的传热特性研究

分别对充液率45%、55%、62%、70%下水、乙醇两组分按体积比13∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶13混合而成的二元混合工质振荡热管的传热特性进行了实验研究,并与水和乙醇纯工质在相同充液率下的传热特性进行对比,结果表明,小充液率时,水-乙醇混合工质振荡热管烧干时热阻较纯工质小,大充液率时,水纯工质传热特性优于水-乙醇混合工质及乙醇纯工质。分析实验结果得出,水-乙醇二元混合工质振荡热管传热特性与充液率及混合工质配比有关,配比对传热特性的影响主要表现为气液平衡、物性及缔合作用。     

单面波浪平板脉动热管的传热性能

对一种单面波浪平板脉动热管的传热性能进行了实验研究,分析在空气强制对流冷却条件下充液率、加热功率、倾角等因素对其传热性能的影响。研究结果表明,除0°倾角外,脉动热管的最佳充液率为20%～30%,倾斜角度对脉动热管传热性能的影响很小,但90°时相对最好。脉动热管在0°放置时其传热性能较差,在低充液率的情况下甚至丧失脉动效果,主要是工质回流不畅的原因,与平板脉动热管的槽道设计有很大关系。此外低加热功率时热管传热性能存在波动,有时甚至不能启动。     

AEO-9表面活性剂对脉动热管启动和传热特性的影响

本文针对脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）非离子表面活性剂,在加热功率为40、60、80、100、120 W,AEO-9质量分数为10、20、30、40 mg/kg工况下,测试了脉动热管的启动时间、热阻和蒸发段温度波动,并与去离子水进行对比。结果表明：AEO-9可以缩短启动时间,启动时间随AEO-9质量分数的增大先减小后增大,在加热功率为40 W、质量分数为20 mg/kg时启动时间最多缩短了29.2%;AEO-9可以减小热阻,加热功率较小时（≤60 W）,热阻随AEO-9质量分数的增大而增大;加热功率较大时（≥100 W）,热阻随AEO-9质量分数的增大而减小;在加热功率为40 W、质量分数为10 mg/kg时热阻最多减小了35.8%;AEO-9可以减小蒸发段温度波动,且质量分数越高波动越小,在加热功率为120 W、质量分数为40 mg/kg时温度波动幅度最多减小了68.4%。     

三维脉动热管耦合相变材料的传热与节能特性研究

为研究三维脉动热管与相变材料耦合系统的传热与节能特性,本文搭建了三维脉动热管/相变材料耦合模块实验台,使用甲醇、乙醇和丙酮3种工质对充液率为34％、44％的三维脉动热管进行研究,建立了耦合模块的热阻模型,定义了耦合模块的热阻变化率;研究了在变送风温度(3～9 m/s)和速度(20～26℃)条件下耦合模块的热阻变化规律和...     

用于地铁变流器的平板微热管散热器数值模拟与实验研究

本文将平板微热管应用于地铁变流器IGBT散热器中,设计了一种新型平板微热管散热器,通过对物理模型的合理简化,建立数学模型,利用ICEPAK软件对传统翅片散热器和平板微热管散热器进行数值模拟对比,并通过实验验证计算的正确性。研究结果表明:平板微热管散热器极大提升了散热器散热效率;在极限功率工作条件下,平板微热管散热器的最高温度为70. 27℃,比传统翅片散热器降低了25. 79℃;理论计算得到IGBT结温为110. 23℃,满足IGBT工作要求;数值模拟结果与实验结果基本吻合,最大温度误差为7. 07%。     

乙烷双蒸发器低温回路热管的实验研究

介绍了一套双蒸发器低温回路热管样机的运行特性,包括次蒸发器辅助热管的降温启动性能和系统的传热能力。样机以乙烷作为工质,能够在次蒸发器上施加一定加热功率的情况下更快、更顺利地进入稳定工作状态。实验结果表明,该样机最高能够传递16 W的热量,最低传热热阻为1.3 K/W。     

埋管换热器的实验研究与数值模拟

以自制埋管换热器换热实验台为原型建立模型,用Fluent软件进行数值模拟,模拟进水40℃、45℃、50℃三种工况下连续运行8小时后,埋管换热器周围土壤的温度分布,并用埋管换热器换热实验台做相同工况下的换热实验,取埋深4m、埋深3m、埋深2m处共计12个测温点进行比对,验证数值模拟结果的正确性,并指导数值模拟模型的修正,最后利用数值模拟计算结果分析埋管换热器周围土壤的温度场特性。