毛細泵技術(shù)用于工業(yè)余熱回收系統(tǒng)中的實驗研究.pdf

1、毛細泵系統(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)相變換熱進行遠距離傳熱的裝置,但與熱管相比,毛細泵系統(tǒng)具有更強的傳熱能力和抗重力性能?？紤]到毛細泵系統(tǒng)的諸多優(yōu)點,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)計了一套以水為工質(zhì)的平板式毛細泵系統(tǒng),并對其性能進行了實驗研究。
　　 為減小毛細泵系統(tǒng)與熱源之間的熱阻,蒸發(fā)器設(shè)計成平板型,分為可拆裝的上板和下板。為研究側(cè)壁導(dǎo)熱對平板型蒸發(fā)器運

2、行情況的影響,采用VOF多相流模型對蒸發(fā)器進行了數(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,濾紙作為毛細芯材料。
　　 對本文毛細泵系統(tǒng)進行的性能研究包括:啟動性能、運行穩(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)的運行情況。結(jié)果表明:系統(tǒng)具有良好的啟動性能和運

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