超聲波脈動熱管的實驗研究.pdf

1、脈動熱管具有高效的傳熱性能而被廣泛應用于諸多領域，因此，對脈動熱管內工質的流動和本身傳熱性能的研究具有重要的理論意義和應用價值。但隨著科學的迅速發(fā)展和技術的不斷進步，設備逐漸小型化而熱負荷卻大大增加，導致對強化傳熱技術的要求是越來越高。目前，國內外研究機構和學者對脈動熱管各種強化傳熱進行了許多研究，但主要研究方向是無源強化傳熱，對有源強化傳熱研究相對較少。本文以聲學和傳熱學為基礎，實驗研究超聲波強化脈動熱管傳熱。
　　 首先對常

2、規(guī)脈動熱管的傳熱性能進行了實驗研究，研究發(fā)現(xiàn):脈動熱管的總體熱阻隨著熱負荷的增大而減小的;重力對運行起促進作用，所以脈動熱管豎直底加熱時傳熱性能最佳;脈動熱管的熱阻隨操作溫度的升高而降低;在實驗所選擇的幾種充液率(35％、50％、65％)中，在熱負荷小于70W時，35％充液率的脈動熱管熱阻最小，在熱負荷大于70W時，50％充液率的脈動熱管的熱阻最小;在熱負荷小于30W時，銅-丙酮脈動熱管的熱阻低于銅-水脈動熱管的熱阻，而在熱負荷大于30

3、W時，銅-丙酮脈動熱管的熱阻高于銅-水脈動熱管的熱阻。
　　 然后做了常規(guī)脈動熱管與超聲波脈動熱管的對比實驗，分析了在不同熱負荷、傾斜角、操作溫度、充液率和工質下超聲波對脈動熱管傳熱性能的影響。實驗結果表明:超聲波能有效地提高脈動熱管的傳熱性能，但隨著熱負荷的升高，超聲波的影響會逐漸減小;當脈動熱管水平放置時，超聲波對脈動熱管傳熱性能的強化作用率低于脈動熱管垂直放置時的強化作用率;超聲波能減小脈動熱管的傳熱熱阻，且其減小量與操作