毛細(xì)泵技術(shù)用于工業(yè)余熱回收系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、毛細(xì)泵系統(tǒng)目前廣泛應(yīng)用于航天器的熱控制和電子器件的散熱,其工作原理與熱管相似,是一種利用工質(zhì)相變換熱進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳熱的裝置,但與熱管相比,毛細(xì)泵系統(tǒng)具有更強(qiáng)的傳熱能力和抗重力性能?？紤]到毛細(xì)泵系統(tǒng)的諸多優(yōu)點(diǎn),本文以其在中低溫工業(yè)余熱回收中的應(yīng)用為目的,設(shè)計(jì)了一套以水為工質(zhì)的平板式毛細(xì)泵系統(tǒng),并對(duì)其性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　 為減小毛細(xì)泵系統(tǒng)與熱源之間的熱阻,蒸發(fā)器設(shè)計(jì)成平板型,分為可拆裝的上板和下板。為研究側(cè)壁導(dǎo)熱對(duì)平板型蒸發(fā)器運(yùn)

2、行情況的影響,采用VOF多相流模型對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行了數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)減小下板側(cè)壁厚度或者使用較小導(dǎo)熱系數(shù)的材料作為蒸發(fā)器下板能夠減少蒸發(fā)器側(cè)壁的導(dǎo)熱量,避免毛細(xì)芯下部液體工質(zhì)氣化導(dǎo)致的系統(tǒng)失效。本文選擇了黃銅作為蒸發(fā)器上板材料,聚四氟乙烯作為下板材料,濾紙作為毛細(xì)芯材料。
　　 對(duì)本文毛細(xì)泵系統(tǒng)進(jìn)行的性能研究包括:啟動(dòng)性能、運(yùn)行穩(wěn)定性、熱源方向的影響、抗重力高度、傳熱效率以及兩蒸發(fā)器并聯(lián)的運(yùn)行情況。結(jié)果表明:系統(tǒng)具有良好的啟動(dòng)性能和運(yùn)

3、行穩(wěn)定性,未出現(xiàn)溫度波動(dòng)現(xiàn)象;不同熱源方向?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行情況無明顯影響;系統(tǒng)抗重力高度達(dá)到0.6m,能滿足對(duì)抗重力高度要求較低場合的應(yīng)用;系統(tǒng)的實(shí)際傳熱效率約為70％,蒸發(fā)器與冷凝器之間的溫差對(duì)傳熱效率有較大影響;兩蒸發(fā)器并聯(lián)的系統(tǒng)能夠成功運(yùn)行,表明毛細(xì)泵系統(tǒng)具有能將分散熱源集中的性能。
　　 毛細(xì)泵系統(tǒng)是傳熱裝置,為對(duì)系統(tǒng)傳導(dǎo)出的熱能進(jìn)行利用,本文將溫差發(fā)電器與毛細(xì)泵系統(tǒng)相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一套能夠?qū)⒐I(yè)余熱回收并轉(zhuǎn)換為電能的裝置,并通