自激振荡流热管内Cu-水纳米流体的传热特性

对工质为Cu-水纳米流体的自激振荡流热管在不同激光加热功率下的热传输特性进行了实验研究,并对工质为蒸馏水的自激振荡流热管的传热性能进行了比较.通过对不同的充液率、Cu纳米颗粒份额的Cu-水纳米流体自激振荡流热管实验结果分析发现:自激振荡流热管内Cu-水纳米流体的热传输具有一定的特殊性,在一定条件下纳米流体可以起到强化传热的作用,但决定纳米流体自激振荡流热管热传输性能的参数应是充液率.     

非均匀截面自激振荡流热管内热传输特性实验研究

针对两种不同截面结构的回路型自激振荡流热管,其中,一种内径为3 mm的均匀截面;另一种是在此均匀截面的基础上,将其加热段和绝热段断面加工成垂直交错布置的椭圆形非均匀截面。运用实验研究的方法,在热管壁面不同部位分别布置了温度测点,在不同功率的激光加热条件下,通过对热管壁温监测数据的采集和分析,研究了这种非均匀截面回路型自激振荡流热管内部的热传输性能,并与均匀截面自激振荡流热管进行了对比分析。结果表明:非均匀截面自激振荡流热管内的脉动机制以及热传输特性与均匀截面有很大不同,在中、高负荷条件下,非均匀截面结构热管可以明显起到强化传热效果,与均匀截面结构热管相比,热传输功率提高了13.6%。     

采用不等径结构自激振荡流热管实现强化传热

针对不等径结构回路型自激振荡流热管,利用电加热板作为热源,通过改变加热板的输入功率以及加热板的位置,对其壁温和热传输特性进行了实验研究,并与等径结构回路型自激振荡流热管在相同的工质及充液率,相同的热管长度及倾角,以及相同的电加热热板位置等条件下的传热特性进行了对比分析.结果表明:不等径结构自激振荡流热管在中、低负荷情况下,可以起到明显的强化传热作用;而当不等径位置在热管的最下面、热源位置在变径区域的下部时强化传热效果最佳.     

自激振荡管壳式换热器强化传热的可行性分析

脉动流体能够使管壳式换热器换热系数得到提高,而自激振荡腔在一定的结构参数和运行参数下能够使流体产生脉动。在管壳式换热器前安装自激振荡腔,使流体流经自激振荡腔产生脉动流动,从而实现管壳式换热器的强化传热。分析了将自激振荡腔用于管壳式换热器强化传热可行性。     

磁场作用下纳米磁流体热管传热速率的研究

提出了一种利用外加磁场来强化纳米磁流体真空热管传热的实验研究方法,设计和建立了纳米磁流体真空热管传热测试实验台,并在不同种类、不同强度的外加磁场作用下分别对纳米磁流体真空热管的传热速率进行了实验研究.结果表明：纳米磁流体热管在各种外界条件下都优于磁流体热管和水工质热管;各种磁场都能强化纳米磁流体热管的传热,其中静态直流磁场作用下纳米磁流体真空热管的传热速率提高最大.     

水基纳米流体在铜丝平板热管中的应用

对使用三种水基纳米流体作为工质的铜丝平板热管的传热特性进行了实验研究.使用的纳米流体分别是平均粒径20 nm的Cu纳米颗粒、平均粒径50 nm的Cu纳米颗粒和平均粒径50 nm的CuO纳米颗粒的水基悬浮液(简称水基20 nm Cu、50 nm Cu、50 nm CuO纳米流体),着重分析了纳米流体种类,纳米颗粒质量分数、运行温度或工作压力对热管传热特性的影响.研究结果表明,使用纳米流体作为工质可以显著提高热管的传热特性;在不同运行温度条件下,不同的纳米流体均在质量分数1.0％时具有最佳传热效果;纳米流体是一种适用于铜丝平板热管的新型工质.     

四氧化三铁纳米流体强化热管换热的实验研究

通过实验研究四氧化三铁（Fe3O4）纳米流体重力热管的传热性能。在不同输入功率、不同充液率、不同纳米流体质量浓度的工况下测试热管的外壁温度,再理论计算其等效对流传热系数、热阻。结果表明：当充液率为50%,输入功率为40W时,水基液重力热管和纳米流体重力热管都有最高的等效对流传热系数,并且纳米流体质量浓度为1%时,重力热管具有最高的等效对流传热系数5455.4 W.m-2.K-1,较水基液重力热管最多可增大79.1%。四氧化三铁纳米流体运用于重力热管可以有效减小其热阻、强化其传热性能。     

纳米悬浮液热虹吸管的传热性能试验研究

在相同的试验条件下,对比研究了纳米CuO-去离子水(DW)悬浮液重力热管与普通DW重力热管的启动性和等温性,研究了纳米工质热管的充液率和颗粒浓度对热管工作特性的影响,对纳米工质热管的强化传热机理进行了初步探讨。研究表明:纳米工质热管比普通热管启动快;纳米工质热管蒸发段外壁温的高低与充液率、纳米浓度和加热条件有关;纳米颗粒浓度和充液率对热管的传热性能影响较大,且存在最佳浓度(本研究为5%)和最佳充液率(本研究为44.3%);高浓度纳米工质热管比普通DW重力热管易于达到传热极限;试验中纳米悬浮液重力热管的传热强化率为16.19%～146.27%。     

石墨烯/丙酮纳米流体振荡热管传热特性研究

通过实验研究了不同质量浓度的石墨烯/丙酮纳米流体振荡热管不同充液率下的传热性能。结果表明,小充液率(45%)下,石墨烯/丙酮纳米流体振荡热管的热阻均小于纯工质丙酮,但烧干现象并没有得到明显改善;中等充液率(62%~70%)下,石墨烯/丙酮纳米流体振荡热管较纯工质丙酮来说不再发生烧干现象,纳米流体振荡热管的热阻随着加热功率的增加而明显降低,浓度为0.01%时具有较为明显的传热优势;大充液率(90%)下,石墨烯/丙酮纳米流体振荡热管的传热性能则普遍优于纯工质,且随着加热功率的增加,传热性能的优势更加明显。     

管中心填充两层多孔介质强化传热研究

采用圆管中心层流充分发展段中心流等截面分层填充金属多孔介质以实现强化传热,建立了流动与传热数学模型,并着重分析了三种新型强化传热管的速度、温度分布及传热综合性能.结果表明,与光管相比,填充金属多孔介质后,管中心流体温度更均匀,壁面附近流体的温度梯度更大,圆管中心流体速度分布趋于平坦,壁面附近流体速度梯度增大,壁面与流体间的换热显著增强;对三种强化传热管,在两区域内填充孔隙率相同的多孔介质,可望得到较高的综合性能指标值.     

碳钢_水热虹隙管内部强化传热机理研究

在微层蒸发模型的理论基础上,对热虹吸管内部设置分流管结构强化沸腾传热者机理分析。建立分流管强化热哐吸管内部沸腾传热模型,同时选择七种不同的分流管开孔结构,与光滑管进行了对比实验研究,寻得最佳分流管结构,并综合大量实验数据建立强化沸腾传热准数方程式。     

新型拐角式整体针翅回转热管设计与试验

提出了一种新型拐角式整体针翅回转热管,对该热管进行了详细的理论分析与设计,并对其传热性能进行了试验测试。结果表明:拐角式整体针翅回转热管的轴向温度从蒸发段到冷凝段逐渐降低,最大轴向温差随着转速的增大而减小;回转热管蒸发段的管壁温度沿圆周方向上的温差随转速的增大而变大,冷凝段的管壁温度沿圆周方向上的温差随转速增大而变小;回转热管的整体传热功率随转速的提高而增大;当充液率约为15%时回转热管的热阻最小,传热性能最好;吸液芯对热管传热性能的影响不占主导地位,在低转速工况下吸液芯提高热管传热能力,在高转速下则起阻碍作用;与平行轴回转热管相比,拐角式回转热管传热性能提高了5倍。     

分离式热管小螺旋管蒸发段换热特性的实验研究

将小螺旋管应用于分离式热管的蒸发段。通过采用玻璃管和不锈钢管模拟分离式热管的蒸发段,对不同充液率和热流密度下,小螺旋管管内流体的流动与换热特性进行了实验研究。通过可视化实验观察小螺旋管蒸发段管内流型,初步分析热流密度和充液率对流型转换的影响,讨论壁温分布与管内两相流流型的关系。提出螺旋管内的脉冲震荡和二次回流使得管内流体的紊动强化,从而使平均换热系数和临界热流密度得以提高,不会产生壁温飞升,具有较好安全性的结论。     

一种新型微热管传热性能的实验研究

对一种新型的平板式微热管一零切角曲面微热管进行了实验研究。以热阻为基础,研究不同倾角、工质、充液比下微热管的热性能。为便于分析,将热管总热阻分解为4个部分：加热热阻、蒸发段热阻、冷凝段热阻和热沉热阻。通过实验得出如下结论：微热管总热阻的主要变化因素是冷凝段热阻和蒸发段热阻;与相应的无工质平板式换热器相比,实验件主要热阻变为热沉热阻．蒸发段和冷凝段热阻所占比例较低。根据不同的充液比和倾角。微热管传热极限分别由局部干烧和核态沸腾向膜态沸腾转化引起。实验表明。这种新型的微热管具有良好的应用前景,但是对于其机理还需要更深入的研究。     

一种新型可变导热管传热与控制温度机理分析与实验

首次提出了一种新型可变导热管换热装置,用于增压沸腾流化床发电系统中出灰管的冷却与温度控制。分析与实验表明：在出灰管内灰渣流动不稳定,即外界加热负荷或者冷却条件显著变化时,热管的工作温度几乎不变,能够控制在要求的范围内;热管工作温度随充气量增大而增高,但控制温度特性没有明显改变;与常规热管不同,可变导热管内蒸汽温度沿冷凝段轴向显著变化,蒸汽凝结受到了抑制,热管传热量有所减少。     

Experimental investigation of silver nano-fluid on heat pipe thermal performance

Nano-fluid is employed as the working medium for a conventional 211 μm wide × 217 μm deep grooved circular heat pipe. The nano-fluid used in this study is an aqueous solution of 35 nm diameter silver nano-particles. The experiment was performed to measure the temperature distribution and to compare the heat pipe thermal resistance using nano-fluid and DI-water. The tested nano-particle concentrations ranged from 1 mg/l to 100 mg/l. The condenser section of the heat pipe was attached to a heat sink that was cooled by water supplied from a constant-temperature bath maintained at 40 °C.At a same charge volume, the measured nano-fluid filled heat pipe temperature distribution demonstrated that the thermal resistance decreased 10–80% compared to DI-water at an input power of 30–60 W. The measured results also show that the thermal resistances of the heat pipe decrease as the silver nano-particle size and concentration increase.     

用于电子元件散热的集成热管换热特性研究

本文对应用于电子元件散热的热管换热器在不同的加热功率、不同风量情况下的传热特性进行了实验研究，从而得出换热量、总热阻、翅片表面阻力系数、换热系数、总热阻与加热功率及风道内空气肫数的关系，并与市场上的SP-94型热管散热器及传统纯铜散热器进行了比较，发现该热管换热器无论是散热量、平均换热系数还是总热阻都有明显的优势。因此，这种散热器在实际工程应用中必将有着广泛的潜力。