拐角式平行軸旋轉(zhuǎn)熱管傳熱性能的研究.pdf

1、隨著傳動技術的不斷進步,轉(zhuǎn)動機械無級調(diào)速向著大動率、高滑差方向發(fā)展,流變傳動所產(chǎn)生的熱量也面臨大幅度提高,研究適用的散熱技術以保證傳動部件的局部溫度能控制在許用的范圍內(nèi),具有重要的學術和應用意義。在調(diào)研國內(nèi)外相關散熱技術資料的基礎上,對使用效果較好的臺階狀旋轉(zhuǎn)熱管進行了兩項改進,在冷凝段采用整體針翅以強化換熱,用整體彎折替代臺階以便于利用旋轉(zhuǎn)離心力實現(xiàn)冷凝液回流,并直接將加熱段設置在傳動部件附近,形成了一種新型的“帶拐角的平行軸旋轉(zhuǎn)強化

2、熱管”。在額定轉(zhuǎn)速n=720rpm,充液量?范圍10％~30%條件下,使用VOF模型對拐角α=15°的該型熱管管內(nèi)液膜分布進行了數(shù)值模擬。研究發(fā)現(xiàn),距熱管蒸發(fā)段端面1㎜處管道截面上,在?＜20%的條件下,液膜部分潤濕管壁,熱管內(nèi)管壁存在干涸區(qū)域;?≥20%,液膜能全部潤濕蒸發(fā)段管壁。對拐角α=15°的平行軸旋轉(zhuǎn)強化熱管在實驗臺上進行了實驗研究。實驗的充液率范圍為10%~25%,熱流密度為7×103～5.3×104W/㎡、主旋轉(zhuǎn)軸帶動熱管

3、旋轉(zhuǎn)形成冷卻風,其雷諾數(shù)范圍為2.3×103～1.2×104。實驗結果表明,該型熱管啟動性能良好,能在1min內(nèi)迅速啟動;充液量?=20%的熱管傳熱性能最佳,其傳熱能力隨轉(zhuǎn)速的增加逐漸增強;實驗研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)速n≤500rpm的工作場合,可在熱管內(nèi)加裝吸液芯以幫助冷凝液回流,轉(zhuǎn)速n＞500rpm的場合不必安裝吸液芯;試驗證實,在相同條件下,與錐臺型旋轉(zhuǎn)熱管相比,這種新型的帶拐角平行軸旋轉(zhuǎn)熱管具有較低的傳熱熱阻,約為錐臺型旋轉(zhuǎn)熱管的50%。