浅谈微通道换热器

微通道换热器体积换热系数大、换热效率高,并且有着优良的耐压性能、不俗的抗腐蚀能力、紧密的结构以及低廉的价格,已经成为换热器领域研究热点。此篇综述介绍了微通道换热器内流体的流动特性、微尺度效应与入口段效应以及与常规换热器相比微通道换热器所具有的结构简单、成本低廉、换热效率高、抗压抗腐蚀等优势。总结了微通道换热器在微电子领域以及车用空调领域的应用,并展望其前景。     

动力电池热管冷却效果实验

基于对动力电池在大负荷运行模式下的产热行为分析,组装了一种采用热管式冷却的电池热管理系统。在空气自然对流、强制对流和热管冷却3种模式下,研究了电池模块中各电池在放电过程的温度变化趋势。结果表明,镍氢MH-Ni动力电池采用热管式冷却方式具有良好的冷却效果,可确保电池在最佳的工作温度范围内运行,并且具有拉平电池温度的能力。与自然冷却及强制对流冷却相比,在3728 mA电流放电情况下,热管冷却方式使电池温升最多可以降低10 ℃左右;持续放电8 min后电池温度也不超过43℃。     

基于管内微层蒸发传热机理的热管换热器传热强化研究

基于微层蒸发强化传热理论,对热虹吸管内部设置分流管结构强化沸腾传热机理进行了分析,建立了分流管强化热虹吸管内部沸腾传热模型,并通过大量试验研究验证了理论分析的正确性;同时对热管换热器能量控制方程采用有限差分法进行了数值模拟计算,计算结果与试验结果吻合良好,不仅证明强化传热理论分析与计算方法的正确性,而且表明热管内部强化传热有利于提高热管换热器传热能力、改善热管换热器传热性能及优化热管换热器结构,为工程应用提供依据。     

谈谈热管及热管换热器

对热管的工作原理、特性、传热过程及特性限制等作了介绍,并叙述了热管换热器的结构型式及特性。     

热管换热器应用研究——热管的制造和性能实验

本文系石油化工生产用热管换热器应用研究的阶段报告。主要内容为:0～600℃工业用中,低温热管(Φ16～25.4mm,ι=300～4800mm)的研制,中低温热管几种常用工作液体最佳使用温度的计算及6验验证;四种不同工作液体六种组合形式的工业热管现场筛选试验,为工业热管换热器设计积累基本数据。文章简略介绍了热管换热器在石油化工中的应用流程。当前存在问题和努力方向。     

微通道换热器结霜现象的研究进展

针对微通道换热器结霜现象,分析了结霜对微通道换热器性能的影响,归纳了影响微通道换热器结霜的因素,包括环境因素和结构因素,并就近年来国内外学者对于这一问题的研究进展进行了综述。     

新型微通道平板热管蓄冰性能

将微通道平板热管应用于蓄冰技术,设计了一种新型热管蓄冰装置,介绍了该装置的结构和工作原理,搭建了热管蓄冰实验台。对微通道平板热管作为蓄冰装置核心传热元件的适用性进行了实验验证,并对采用R141b和丙酮两种不同沸点工质热管的蓄冰装置在蓄冰过程中的温度分布、蓄冷功率、蓄冷量和蓄冷能量密度等特性进行了对比分析。实验结果表明,微通道平板热管蓄冰装置具有良好的蓄冷性能,相同时间内,R141b和丙酮热管的平均蓄冷功率分别为0.14 kW和0.187 kW,单位质量蓄冷量分别为139.22 kJ·kg^-1和184.33 kJ·kg^-1;丙酮比R141b热管具有更好的均温性能和传热能力,蓄冰性能更好;丙酮和R141b热管结构蓄冰装置的蓄冷能量密度分别为22.54 J·K^-1?kg^-2和17.61 J·K^-1?kg^-2,性能优于圆形热管蓄冰装置。     

新型旋转式热管换热器

日本东洋纺绩公司和昭和铝公司共同开发了一种新型旋转式热管换热器,其结构见图1所示。这种换热器的热管采用了无吸液芯热管,     

干熄焦热管换热器故障分析

通过对热管换热器的现场调研结合数值仿真模拟计算,对干熄焦热管换热器故障原因进行分析,针对性地提出改进优化建议。     

热管换热器的应用

热管换热器近年来在石油、化工、食品、造纸、冶金等领域的余热回收系统中愈来愈受到人们的重视,它具有体积紧凑、压力降小、露点腐蚀可以控制、一段破坏不会引起两相流互混等优点,是一种应用前景非常好的换热设备。这篇文章主要介绍了热管换热器的特点、应用及局限性。     

热管换热器流动与传热的CFD模拟及试验

根据热管换热器结构特点及传热特性,建立了热管换热器壳程流动与传热的三维物理模型。模型中引入了多孔介质模型中的分布阻力和分布热源的概念,通过CFD计算软件模拟研究了热管换热器压力降与温度场分布,模拟研究结果与试验结果吻合良好,为热管换热器的进一步理论研究和推广应用提供了依据。     

用于高热通量电子散热的平板环路重力热管

为解决高热通量电子设备散热问题,设计一套蒸发器上下表面由多个方柱相连的平板型环路重力热管（LGHP）。通过实验研究其换热性能,包括在不同加热功率下平板热管的传热特性及均温特性,以及蒸发器摆放方式和不同种工质对平板热管传热性能的影响。实验结果表明,环路热管工质采用R134a的工作性能比R600a好,平板竖直放置比水平放置好。采用R134a且竖直放置时,其临界热通量（CHF）可达212.3 kW/m²,对应传热系数为16.2 kW/（m²·K）。该平板换热器可以保证电子设备工作温度不超过60℃,且运行过程中平板蒸发器与热源接触的壁面各测点间除出口处外温度差值小于5℃,均温性能优异。     

浅析热管式换热器在焦化领域的应用

介绍了热管技术,分析了热管换热器的优点,认为热管式空气预热器可用于回收管式炉低温烟气余热,并进行了热工计算和效益核算。结果表明,热管技术能提高加热炉热效率10.21%,节约焦炉煤气5.08×106m3/a,减排烟气2.9×107m3/a,节能减排效果显著。     

热管式固相粉末换热系统传热分析

介绍了一种新型分离热管式固相粉末换热系统的工作原理,并对其传热情况进行了分析.这种新型的分离热管式固相粉末换热系统已得到实际应用,用来加热高炉喷煤用的空气和煤粉的混合物,运行效果良好,增加了高炉的喷煤量,减少了焦炭用量.利用分离式热管作为以固相粉末为换热介质时的传热元件是完全可行的.     

管壳式换热器的结构设计

主要介绍了管壳式换热器的结构设计情况     

环路热管启动特性模拟

对阿尔法磁谱仪（AMS-02）低温冷却器环路热管的启动特性进行了数值模拟研究。结果表明热负荷高利于环路热管的启动。某些结构或者装配的差别产生的接触热阻造成两侧并联的环路热管热量分配不均,从而低负荷时导致一侧环路热管无法启动。主副毛细芯的结构有利于建立热管启动的过热度。     

用于天然气液化流程的组合式低温热管换热器的实验测试

撬装式液化天然气(LNG)流程要求设备紧凑,而传统换热器在减小其换热通道尺寸时会产生冻堵问题。热管极高的传热系数和良好的温度均一性,可以有效克服这种缺陷。根据小型天然气液化流程参数,设计制造了低温工质(丙烷、乙烷、甲烷等)重力热管换热器模块。实验结果显示,低温热管换热器在热通量为860 W·m^-2时,每排热管的平均换热效率为43.28%,414排热管换热器总体换热效率可达到99.68%,换热量满足小型LNG液化流程50000 m³·d^-1的处理量要求。并且在工况突变时,能够迅速将局部冷量均匀分布至所在迎风截面,防止高凝固点的杂质在通道内冻堵。     

微通道换热器百叶窗翅片排水性能的CFD模拟

微通道换热器结构紧凑、换热效率高,但应用于热泵空调器时,会出现排水困难从而造成性能恶化的问题。插片式微通道换热器通过在翅片上增加专门的排水槽结构,能够有效提升微通道换热器的排水性能。本文采用百叶窗型插片式微通道换热器的双翅片扁管结构作为几何建模对象,利用液滴接触角模型与表面张力模型来确定排水过程中液滴在翅片表面的运动过程,建立排水预测模型,并通过试验验证模型准确性。通过对不同开缝角度和开缝数量的百叶窗翅片排水性能进行模拟,发现翅片上残留水量与开缝角度没有明显的单调关系;翅片上残留水量随着开缝数量增加而增加;当开缝数量由5个增加到14个时,残留水量增大了31.89%。     

倾角及冷却工况对多通路并联回路板式脉动热管传热性能的影响

针对多通路并联回路板式脉动热管建立实验台,采用铜质模块加热和水浴冷却方式作为热工条件,着重考察脉动热管在不同倾角（90°,75°,60°）及冷却工况（4.5 g·s^-1和9.0 g·s^-1）下的传热性能,通过壁面温度的振荡和传热热阻来评价其传热效果。实验结果表明,重力对多通路并联回路板式脉动热管传热性能的影响较大,随着倾角的减少,工质的回流变弱,传热热阻变大,传热极限变低;脉动热管的加热功率与冷却能力是相互匹配的,匹配度越高,脉动热管越不易干烧,传热极限越高,在有倾角的工况下提高传热极限表现得更为明显;脉动热管运行时存在一个最佳水流量,在最佳冷却工况下,脉动热管的运行热阻最低。     

双排对折型微通道换热器仿真模型开发

针对双排对折型微通道换热器,建立三维分布参数模型,基于双排对折的独特结构分别划分换热区和集流管的控制单元,并创新性提出一种基于流程的制冷剂流路描述方法。调研并整理了公开发表文献中记载的适用于微通道换热器的制冷剂侧和空气侧的换热及压降关联式,使模型能够应用于各类工况。建立模型的控制方程,并开发一种换热-压降交替迭代的快速求解算法,基于此计算换热器性能,并用试验数据验证模型的计算精度。结果表明,基于此仿真模型计算的换热器平均换热误差小于5%,制冷剂侧平均压降误差小于10%,满足实际工程需求。