不同加熱方式下脈動(dòng)熱管啟動(dòng)和運(yùn)行特性研究.pdf

1、脈動(dòng)熱管是一種新型熱管,結(jié)構(gòu)簡單、傳熱性能好、制作成本低。脈動(dòng)熱管內(nèi)存在復(fù)雜的氣液兩相流動(dòng)和傳熱現(xiàn)象,管內(nèi)的壓力不平衡是工質(zhì)脈動(dòng)的原因。脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)過程、工質(zhì)流動(dòng)和傳熱性能受到充液率、傾斜角度、管徑等諸多因素的影響。
　　在現(xiàn)有脈動(dòng)熱管研究的基礎(chǔ)上,本文研究了與傳統(tǒng)均勻加熱方式不同的加熱形式,并在研究的基礎(chǔ)上將不同加熱形式進(jìn)行整合,探究不同加熱方式對脈動(dòng)熱管啟動(dòng)過程和穩(wěn)定運(yùn)行的影響,研究結(jié)果可以作為脈動(dòng)熱管設(shè)計(jì)優(yōu)化的參考。

2、>　　本文建立了具有十個(gè)彎頭的脈動(dòng)熱管二維模型,采用水為工質(zhì),管徑2mm,考慮重力作用,重力方向垂直向下。通過多相流VOF模型與C語言編程相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對脈動(dòng)熱管管內(nèi)相變換熱的模擬。
　　數(shù)值結(jié)果表明:在加熱方式相同時(shí),增大加熱功率可以縮短脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)過程,同時(shí)也會降低脈動(dòng)熱管熱阻。加熱功率的增大會導(dǎo)致脈動(dòng)熱管蒸發(fā)段溫度波動(dòng)劇烈。在單一彎頭加熱方式下,加熱功率過大會使脈動(dòng)熱管發(fā)生局部傳熱惡化,不能啟動(dòng)的情況,在這種加熱方式下,

3、應(yīng)選擇充液率較大的脈動(dòng)熱管。在加熱中間管路的加熱方式下脈動(dòng)熱管傳熱性能較好,這種加熱方式可以縮短脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)過程,得到較小的熱阻阻值。但是隨著加熱的管路增多,這種中間彎頭加熱方式的優(yōu)勢逐漸不明顯。在同一加熱功率下,加熱彎頭數(shù)較少時(shí),充液率越大,啟動(dòng)時(shí)間越長;加熱彎頭數(shù)較多時(shí),充液率越大,啟動(dòng)時(shí)間越短。不論采用何種加熱方式,在充液率為50％時(shí)脈動(dòng)熱管的熱阻阻值均比充液率為30%和70%時(shí)小。對于本文研究的脈動(dòng)熱管模型,最佳的充液率為50