一种微槽群平板热管传热性能的数值和实验研究

提出了一种具有整体式微槽群吸液芯的新型平板热管。该新型平板热管具有散热效率高、机械强度高、制造工艺简单、重量轻、成本低等优点。建立预测平板热管传热传质特性的数学模型,获得了平板热管内蒸汽和液体的温度场、压力场以及速度场。对新型平板热管的传热性能进行实验研究,结果发现,新型微槽群平板热管的导热系数可达到其管壳材料导热系数的12.3倍,并且具有良好的均温特性。数值模拟的结果与实验测量结果吻合良好。     

烧结金属毡吸液芯平板热管传热特性试验研究

提出了一种使用烧结金属毡作为吸液芯的新型平板热管。搭建了该平板热管传热特性的测试系统,通过试验分析了该平板热管的启动性能、均温性能,以及热负荷、工作倾角等对该平板热管传热特性的影响。结果表明,该平板热管具有很强的散热能力,其当量导热系数可以达到壳体材料导热系数的11.2倍,且具有良好的均温特性。     

泡沫金属作为毛细层的风冷型平板环路热管传热性能研究

该文研究了以水为工质及最终热沉采用风冷的平板型环路热管,其蒸发腔采用凹槽微结构并叠加压缩铜泡沫。实验研究加热功率、热管倾斜角度及充液比对环路热管热性能的影响,获得了环路热管各部件的温度分布及不同运行条件下的热性能数据。结果表明:当充液比为50%及倾斜角度为270时,环路热管的热性能最佳。当加热功率为110 W时,环路热管蒸发受热面最高温度可控制在85℃以下,能满足大功率发光二极管(light emitting diode,LED)等电子设备冷却的需要。     

新型平板热管的传热性能研究

为了提高普通蒸汽腔平板热管的机械强度和传热性能，提出了一种热端与冷端之间设有液态工质回流柱的新型平板热管，并对以该种平板热管为热扩散基板的集成模块的传热性能进行了实验研究。研究结果表明，在热耗散功率较大时，平板热管基板模块的结壳热阻、管芯至基板间热阻均比纯铜基板模块小，而且其结壳热阻分别比同厚度和同重量的纯铜基板模块的结壳热阻小30％和40％。该结果说明新型平板热管比纯铜基板具有更好的热扩散性能，适合于大功率模块设计     

脉动热管传热性能实验研究

建立了铜管脉动热管实验台,分析水冷条件下充液率、工质、倾斜角和是否为闭环路等因素对脉动热管传热性能的影响。研究结果表明：随着充液率的增加,整体热阻变大,原因是管内的工作流体增加,流动摩擦阻力增大,气泡的份额减小,脉动驱动力减小,加热段冷却段的温差增大;选用蒸馏水、无水乙醇以及丙酮为工质时,丙酮在脉动热管中更容易形成循环流动而使得传热性能增强,热阻最低;不同倾斜角的实验中,垂直底加热时脉动热管热阻最低,表明重力在工质回流到冷却段起到重要的作用;环路型脉动热管传热性能在相同条件下要比非闭合回路脉动热管传热性能好。     

新型组合式吸液芯高温热管传热性能试验研究

设计了1种新型组合式热管吸液芯,并搭建了热管性能测试系统,以研究工作倾角及输入交变热流对该型吸液芯高温热管传热性能的影响.结果表明,与普通三角沟槽吸液芯的高温热管相比,组合式吸液芯高温热管可在0°、25°和45°的倾角下正常工作,其管壁温度的均温性较好,当量导热系数随输入交变热流的增加而增加较大,而三角沟槽由于无法提供足够的毛细抽力,限制了高温热管在大倾角工作条件下的传热性能.     

乙醇与水振荡热管传热特性实验研究

通过实验研究了加热功率变化时,铜-水和铜-乙醇振荡热管的传热性能及其壁温波动特征。结果表明:正常工作时,水热管均温性优于乙醇热管,传热热阻较乙醇热管小;低加热功率下,随加热功率增加,水热管壁温波动形式存在明显的转变,而乙醇热管无类似现象;高加热功率下,水热管热阻不断增大,而乙醇热管内局部出现工质过热现象,但依然能保持稳定的传热性能;温度波动振幅及频率大、波动稳定且均匀的热管传热性能较好。     

一种新型组合式热管吸液芯性能的研究

为了使热管内的吸液芯同时具有高毛细抽力、低流动阻力及强化传热的特点,文中开发了一种三角沟槽和金属纤维毡相结合的组合式热管吸液芯;针对此结构的吸液芯从毛细抽力、流动阻力和传热特性3个方面进行了理论分析、数值模拟和试验研究,并与三角沟槽吸液芯的特点进行了分析比较。结果表明,此新型组合式吸液芯具有较高的毛细抽力,约为槽高和槽深均为0．8mm的三角沟槽吸液芯的6倍;因为较沟槽吸液芯增加了金属纤维毡,使得流动阻力增大,但同时由于增加了沸腾传热的有效汽化核心,使得热管的传热量和所承受的最大热流密度都得到提高。     

重力热管冷凝段中液膜的传热分析

介绍了电力式热管的工作原理,通过建立重力热管中冷凝的传热控制方程,求解出重力热管冷凝段平均换热系数的公式,并给出检验冷凝段液膜是否为层流的雷诺数表达式。同时验证了实际应用相吻合。     

新型组合式吸液芯高温热管传热性能试验研究

设计了1种新型组合式热管吸液芯,并搭建了热管性能测试系统,以研究工作倾角及输入交变热流对该型吸液芯高温热管传热性能的影响。结果表明,与普通三角沟槽吸液芯的高温热管相比,组合式吸液芯高温热管可在0°、25°和45°的倾角下正常工作,其管壁温度的均温性较好,当量导热系数随输入交变热流的增加而增加较大,而三角沟槽由于无法提供足够的毛细抽力,限制了高温热管在大倾角工作条件下的传热性能。     

平板热管微槽道传热面上纳米流体沸腾换热特性

针对高热流密度负荷下大功率电力电子设备散热冷却，该文以带有微槽道强化传热面的小型重力型平板热管蒸发器为研究对象，以水-氧化铜纳米颗粒组成的纳米流体为工质，在不同运行压力和不同纳米流体浓度下对平板热管蒸发器的沸腾换热特性以及临界热通量(CHF)进行了实验研究。结果表明：压力对平板热管蒸发器的沸腾换热特性和CHF有强烈影响，沸腾换热系数和CHF随压力降低而大幅度增加。纳米流体浓度对沸腾换热系数和CHF也有重要影响，在低浓度时，沸腾换热系数和CHF随浓度增加而缓慢增加。但是在浓度超过1.0%时，浓度对CHF 的影响基本消失，换热特性反而恶化。研究证明，以水-氧化铜纳米颗粒组成的纳米流体可以明显地强化重力型热管蒸发器换热 特性。     

环路热管复合毛细芯的孔结构优化与性能研究

采用不同粒度的造孔剂制备了孔隙特性优化布置的环路热管双层复合结构毛细芯。研究了复合结构毛细芯的导热系数及其整体毛细抽吸性能。实验结果表明:孔隙率相同的情况下,毛细芯的导热系数随着平均孔径的降低及孔径分布的集中而降低。通过控制复合结构毛细芯内外层的孔隙特性可调节毛细芯的整体导热系数分布。双层复合结构毛细芯的整体毛细抽吸性能介于相应单层毛细芯的抽吸性能之间,其整体毛细抽吸性能主要取决于内层的孔隙特性。考虑到复合毛细芯的导热系数布置、整体毛细抽吸性能和气体渗透率等因素,采用内层小孔径而外层孔径较大的复合毛细芯结构可实现环路热管毛细芯整体性能的优化。     

采用双层金属管道敷设热网的前景

针对热网运行中管道严重锈蚀的问题,通过在热网工作条件下,试验比较不锈钢05X14C2、05X14C2b和3#碳素钢的锈蚀,证明采用碳素钢包覆1层05X14C2或05X14C2b号不锈钢制成的热网管道具有较高的耐锈蚀性,并且可以显著延长热网管道的使用寿命。     

中深层地埋管换热器管径比对换热性能的影响研究

中深层地埋管换热器作为中深层地源热泵系统中最重要的组成部分,换热性能的高低与否将直接影响系统的运行效率和投资回报.该文建立中深层地埋管换热器内、外非稳态传热模型,描述井孔内外的传热过程,并以天津市某工程为依托,结合现场实测数据,验证所建模型的正确性.基于验证后的数学模型,采用数值模拟的方法研究不同内外管径比对套管式中深...     

平行平板通道内置螺旋线圈流动传热特性

通过实验与三维数值模拟相结合的方法,对内置螺旋线圈平行平板通道的流动及传热特性进行了研究,发现相对于无扰流填充物的平板通道,螺旋线圈的应用能够显著地强化传热,相同Re数下Nu数增幅为29%~141%,相应地阻力系数增幅为26%~175%。数值模拟的结果显示,流体受螺旋线圈的诱导可产生多纵向涡流动,增强了速度在垂直于壁面方向的分量,同时导致温度场发生明显改变,使得速度场与温度梯度场的协同性能得到提升,从而强化了传热。在700相似文献   

滴形管凝结换热性能的实验研究

采用特殊的管子形状和表面是最为常用、有效的强化换热手段。该文以滴形管凝结换热作为研究对象,阐述了烟气中水蒸气凝结换热过程的特点及强化换热的条件。对液滴在圆管和滴管不同位置处的受力进行分析,说明不同管形对液膜层厚度的影响程度。通过回收天然气锅炉排烟余热实验,研究滴形管的凝结换热性能,分析影响换热性能的因素,并与圆形管进行比较。结果表明：烟气通过滴形换热管的压损小于圆管,温差大于圆管,冷却水温升高于圆管,换热系数高于圆管。采用滴形管对于强化凝结换热是一种行之有效的方法。     

上游斜坡对气膜孔换热特性影响的数值研究

为了获得气膜孔上游放置斜坡对气膜孔换热特性的影响规律,采用数值模拟方法研究了斜坡的台阶高度分别为0.3D,0.5D和0.75D(D为气膜孔直径)时在不同吹风比下的流动过程和换热特性分布情况,并与常规气膜孔冷却结构形式进行了对比。研究表明：在气膜孔上游设置斜坡,延缓了主流通过反向涡对对冷却气流的掺混作用,反向涡对强度减弱,冷却气流出流后的贴壁效果更好,提高了气膜孔出口下游的冷却效率和换热系数,并且随着斜坡高度的增高,效果更为显著。吹风比M=1.0时,斜坡对气膜孔出口下游换热系数的改善作用更强。     

加装防风网的空冷岛换热性能研究

空冷岛加装防风网后,其换热性能会受到防风网的影响.以国内某电厂300MW 直接空冷机组为例,利用FLUENT商业软件,数值模拟挡风墙下沿安装防风网对空冷岛换热性能的影响,并分析不同开孔率和防风网高度对空冷岛换热效率的影响.结果表明:加装防风网后,空冷单元的空气流量和换热量明显增加.随着环境风速的增大,防风网的防风效果越明显,为直接空冷机组的安全运行和经济性分析提供了理论依据.