板式脈動(dòng)熱管傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、脈動(dòng)熱管作為一種新型的熱管，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工制造、傳熱量高等特點(diǎn)，有著廣泛的用途。由于脈動(dòng)熱管集顯熱傳熱傳遞和潛熱傳遞于一體，管內(nèi)復(fù)雜的汽液兩相流致使目前其機(jī)理依然不是十分清晰。 本文主要研究了能夠充分小型化、緊湊化的板式脈動(dòng)熱管，實(shí)驗(yàn)分析了板式脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)運(yùn)行特點(diǎn)，以及幾種重要因素對(duì)傳熱性能的影響。從理論上初步分析了管內(nèi)汽、液塞運(yùn)動(dòng)和傳熱情況。 首先，實(shí)驗(yàn)方面，設(shè)計(jì)了板式脈動(dòng)熱管，建立了脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過實(shí)驗(yàn)

2、，觀察了板式脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)運(yùn)行情況，板式脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)功率存在特定閥值，只有加熱功率達(dá)到或超過功率閥值熱管才能啟動(dòng)，熱管啟動(dòng)后溫差降低熱阻減小。板式脈動(dòng)熱管啟動(dòng)功率與操作因素（充液率、工質(zhì)、管內(nèi)不凝性氣體含量）有關(guān)。采用丙酮為工質(zhì)時(shí)熱管的啟動(dòng)功率最小。實(shí)驗(yàn)研究了充液率、傾斜角度對(duì)脈動(dòng)熱管換熱的影響，發(fā)現(xiàn)最佳充液率在30％左右、垂直加熱要優(yōu)于熱管傾斜的情況。板式脈動(dòng)熱管結(jié)構(gòu)參數(shù)（管截面積大小、管截面形狀、彎道數(shù)量）對(duì)脈動(dòng)熱管性能有重要的影

3、響。在管道截面積大、的彎道數(shù)較多的情況下，可以提高板式脈動(dòng)熱管的性能。另外，三角形管道截面形狀的脈動(dòng)熱管性能要好于矩形截面的熱管性能。 以質(zhì)量、動(dòng)量、能量模型為基礎(chǔ)建立了單液塞模型，通過數(shù)值方法計(jì)算，分析了液塞運(yùn)動(dòng)和模型傳熱情況。理論模型研究了加熱功率、管徑大小、加熱端冷卻端溫度、不同工質(zhì)等因素對(duì)液塞運(yùn)動(dòng)和模型換熱的影響。通過計(jì)算得到：增加加熱功率和管徑、提高加熱端溫度、降低冷卻端溫度都可以提高液塞運(yùn)動(dòng)速度。增加液塞運(yùn)動(dòng)速度有益