常溫工況脈動(dòng)熱管熱輸運(yùn)性研究.pdf

1、脈動(dòng)熱管是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的新型高效熱管,脈動(dòng)熱管換熱器屬于整體式。最初是由日本學(xué)者Akachi等在20世紀(jì)90年代初提出。脈動(dòng)熱管是集顯熱傳熱和相變傳熱于一體,涉及多物理學(xué)科的復(fù)雜汽液兩相流系統(tǒng),許多學(xué)者研究其機(jī)理,但尚未成熟。
　　 本文主要研究?jī)A角、工質(zhì)、冷熱流體溫差對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響,并根據(jù)管壁溫度及工質(zhì)物性對(duì)脈動(dòng)熱管的熱輸運(yùn)性做了定性分析,得出適用于熱回收方面的工質(zhì)。
　　 實(shí)驗(yàn)方面,首先建立了脈動(dòng)

2、熱管實(shí)驗(yàn)臺(tái),蒸發(fā)段采用水加熱形式和冷凝段采用水冷卻形式,兩段水流速保持20g／s。采用不同工質(zhì),保持冷凝段冷水進(jìn)口溫度不變,而蒸發(fā)段熱水逐步增大,研究脈動(dòng)熱管蒸發(fā)段吸熱量、冷凝段放熱量隨著冷熱流體進(jìn)口溫差的變化情況。每種工質(zhì)對(duì)應(yīng)3種不同傾斜角度進(jìn)行試驗(yàn)。工質(zhì)方面首創(chuàng)性地采用了混合制冷工質(zhì),并得出混合工質(zhì)具有一定的優(yōu)越性。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同工質(zhì),冷熱流體進(jìn)口溫差對(duì)于其熱輸運(yùn)性影響不同。相同工質(zhì),不同傾角安放情況下對(duì)于冷熱流體進(jìn)口溫差的敏感性

3、不同。
　　 此外,對(duì)紫銅環(huán)路型脈動(dòng)熱管蒸發(fā)段、絕熱段、冷凝段布置了相應(yīng)的熱電偶,從不可視化角度分析了脈動(dòng)熱管內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)。由于脈動(dòng)熱管跟外界流體換熱屬于顯熱換熱,故通過比較脈動(dòng)熱管蒸發(fā)段管壁溫度與熱流體溫差情況可判定在不同情況下脈動(dòng)熱管的熱輸運(yùn)性。
　　 本實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:根據(jù)適用場(chǎng)所不同所選取的最優(yōu)工質(zhì)不同。單工質(zhì),脈動(dòng)熱管蒸發(fā)段攜熱能力強(qiáng),適用于散熱場(chǎng)所；混合工質(zhì),熱交換效率高,適用于熱回收?qǐng)鏊?br>