常溫工況脈動熱管熱輸運性研究.pdf

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

2、熱管實驗臺,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),保持冷凝段冷水進口溫度不變,而蒸發(fā)段熱水逐步增大,研究脈動熱管蒸發(fā)段吸熱量、冷凝段放熱量隨著冷熱流體進口溫差的變化情況。每種工質(zhì)對應(yīng)3種不同傾斜角度進行試驗。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。試驗發(fā)現(xiàn)對于不同工質(zhì),冷熱流體進口溫差對于其熱輸運性影響不同。相同工質(zhì),不同傾角安放情況下對于冷熱流體進口溫差的敏感性

3、不同。
　　 此外,對紫銅環(huán)路型脈動熱管蒸發(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熱管內(nèi)部的運行狀態(tài)。由于脈動熱管跟外界流體換熱屬于顯熱換熱,故通過比較脈動熱管蒸發(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熱管的熱輸運性。
　　 本實驗條件下實驗結(jié)果表明:根據(jù)適用場所不同所選取的最優(yōu)工質(zhì)不同。單工質(zhì),脈動熱管蒸發(fā)段攜熱能力強,適用于散熱場所；混合工質(zhì),熱交換效率高,適用于熱回收場所。