热管工作液最佳量的控制方法

<正> 热管内工作液的充装量过多或过少都会使热管的传热效率降低,这种现象当热管处在重力和离心力的场合更为明显(如图1)。所以,如何掌握热管工作液的充装量是热管制造的技术关键。     

基于表征测量的太阳能重力热管传热性能测定与优化研究

依据《GB/T 24767—2009太阳能重力热管》进行基于表征测量的太阳能重力热管传热性能测定与优化研究,主要工作包括建立表征数据与太阳能重力热管传热性能关系模型,搭建相应检测装置,通过实际检测结果比对进行模型的验证,并根据检测结果提出相应的重力热管技术优化方法。测试结果表明,检测装置能够测量得到传热性能计算所需表征数据,操作简单,测试精度达到标准要求,为太阳能重力热管的出厂检测提供符合国家标准的检测方法和检测装置。     

工业实用钢-水重力热管的研究

本文对钢水重力热管的传热过程进行了理论分析,建立了实用钢水重力热管最大传热量的理论模型.并在实验室对工业常用的钢水重力热管进行实验研究,确立了计算最大传热量的计算公式,得到了重力热管的最大传热量与管径、倾角、工作温度之间的定量关系,从而可指导重力热管在工程上安全应用.图7     

重力热管平板集热器的热性能研究

本文在热管平板集热器传热分析的基础上,对铝-丙酮和铝-氨重力热管(无芯网或槽道的光管)在太阳能平板集热器的热流密度下的传热特性进行了实验研究,发现热管工质的最佳充装量约为25％左右。实验表明,在低热流密度条件下,热管蒸发段的换热系数较低,集热器系统的设计又不允许热管有过长的冷凝段,使热管对载热质的总传热系数略低于常规平板集热器流道中的对流换热系数。故热管集热器的效率因子将略低于同类型常规集热器。实验结果还指出,热管集热器的热容小,起动快,它的全日效率略高于常规集热器。重力热管集热器系统能防冻、防腐,其热性能优于双回路系统,有进一步研制的价值。     

使用流量分配器的分离热管壁挂式太阳热水器

使用流量分配器给分离热管提供冷却工作液,能够使分离热管的工作状态与常用封闭(重力)热管相同,使分离热管能够较好地应用于壁挂式太阳能热水器及余热利用设备.     

低温环路热管综述

环路热管是以多孔毛细芯抽吸力为动力的相变传热设备,可根据实际应用改变结构形式,能在远距离传热的同时保持良好的均温性,并且可在微重力环境下运行。环路热管工作温区较广,按照其工作温区一般可分为高温环路热管(350 K以上)、常温环路热管(200～350 K)和低温环路热管(200 K以下)。为了满足深空探测的需要,低温环路热管广泛应用于航天设备温控系统中并表现出优异的性能。按照孔隙特征和结构形式将用于环路热管的毛细芯分为四种,简要阐述每种毛细芯制备和特点;综合分析了近年来低温环路热管技术主要理论和实验研究成果,将目前低温环路热管常见的工作温区分成五个部分,分析影响低温环路热管传热性能的因素,包括工质充装量、反重力高度、次蒸发器功率等。最后,提出优化措施以满足未来深空以及地面应用的需求。     

分离型热管与太阳能利用

热管是一种传热性能极好的传热元件,分离型热管是近年发展起来的一种新型重力式热管。它将蒸汽流道与液体流道分开,减少了流体碰撞压力损失,其蒸发器和冷凝器可以在一定的高度差下远离,并且可以做得很大,所以它比单支型热管更适用于太阳能利用装置。     

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。     

全自动太阳能重力热管真空灌装系统的设计

太阳能重力热管真空灌装技术是太阳能重力热管热水器的关键技术,而传统热管工质液的灌装以手工为主,其工质液的灌注精度、热利用率、热管寿命以及生产效率等都存在不足。本文针对这些不足,通过调查法和实验法等多种手段,研究出了一种全自动太阳能重力热管真空灌装系统,结果表明,该系统可有效克服这些不足,达到较好的节能效果。     

热管在采油中的热力学特性研究

热管在采油中的应用,主要应用在井筒中.井筒重力热管是利用热管将油藏自身能量即井底热量传递到井筒上部,在无需外加动力条件下实现对井筒近井口流体加热,改善井口流体温度分布,防止近井口结蜡和絮凝,从而降低采油成本.为了研究井筒重力热管的传热性能和工作过程,进而改进和优化重力热管的传热性能,运用Visual Basic进行模拟计算.基于理论研究,证明热管起到了均衡流体温度场的作用.在此基础上,原油与地层传热系数反应了原油向地层散热的能力,该系数与井口油温基本呈线性关系;原油与热管传热系数对原有温度的降低有一定局限性;对于长径比较大的热管,热流密度不大的情况下,会出现携带极限,可通过计算得到验证.     

表面活性剂对水工质超长重力热管传热性能的影响

超长重力热管是近年来被提出的用于干热岩地热能开采的一种新技术。该技术方案通过工质的沸腾-冷凝相变来进行热量传输从而在地面获得地下数千米深的热量,突破了常规热管的热力输运距离。表面活性剂能降低液体的表面张力,从而改变液体工质的沸腾特性,能在一定程度上提升常规热管的热力性能,但在超长重力热管中的作用仍有待研究。本文在自行搭建的超长重力热管实验系统（L = 40 m,D = 7 mm）中,以不同浓度的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液为工质,研究了表面活性剂的加入对超长重力热管采热性能的影响。实验发现SDS的加入降低了热管的最佳注液量。纯水工质的最佳注液率为30%（注液高度为6 m）,随SDS浓度升高,最佳注液率降低至10%（注液高度为2 m）。实验还发现,SDS的影响在不同注液量条件下有很大区别:注液量较低（2 m）时,加入SDS后热管性能改善,随着SDS溶液浓度的升高,热管的采热性能提高;注液量较高（6 m）时,加入SDS后热管性能下降,随着SDS溶液浓度的增大,采热性能下降。分析热管测温点温度波动发现,加入SDS对不同注液高度工况的影响机制并不相同。注液量较低时,SDS的加入使得热管整体壁温下降,这可能和常规热管中一样,是由于沸腾相变更加剧烈,壁面润湿性提升,从而提高了热管的采热性能。但在注液量较高时,加入SDS后,温度波动幅度减小且沿高度迅速衰减,这可能是由于工质表面张力的降低,沸腾时气泡聚并减弱,热管工作时产生的间歇沸腾减弱或消失,导致超长重力热管的采热性能下降。因为间歇沸腾在一定程度上有利于降低热管注液段与外界环境的温差,减少散热。     

热管技术的研究进展及其工程应用

介绍了热管的工作原理,详细综述了国内外热管技术理论研究和应用研究的进展与现状,指出热管技术研究的重心已经从理论研究转移到应用研究,热管的应用已经由航天转向地面、由工业转向民用.在工程中,以热管式真空管太阳能集热器、热管空气预热器、热管式电子冷却器等热管式装置的应用最为普遍.     

太阳能地源热泵式空调系统研究

提出了太阳能地源热泵式空调系统的概念,研究了该系统的工作原理。对热管式太阳能集热器和地源热泵的热力计算方法进行了理论分析;结合工程实例,介绍了太阳能地源热泵式空调系统的设计思路和运行方式。     

热管真空管太阳热水系统的设计

热管真空管是一种高效的太阳能集热元件，它具有工作温度高、承压能力大、耐冷热冲击、抗冰雹等独特的优点。热管真空管组成的太阳热水系统，运行可靠，安装方便，适应性强，深受用户欢迎。本文简要介绍热管真空管太阳热水系统的有关设计问题，供大家参考。１热管真空管太阳热水系统工作原理（１）热管真空管热管真空管的结构如图１所示。太阳光透过玻璃管照射在吸热板上，太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能。吸热板吸收的热量迅速将热管内少量工质汽化，并迅速上升到冷凝端，放出汽化潜热后冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发端。…     

集中供热热管太阳能集热系统

在原有平板集热器的基础上研制了一种与建筑结合的太阳能集中供热热管系统，并对策略热管的传热机理进行了分析，提出正常工况下该热管的集总参数模型，给出了热管的倾角范围。文中给出了该集热系统的理论预测和实验结果对比。热管太阳能集热器的理论模型以Duffie 和Beckman理论（1980）为基础，修改后用于能量传输。该文还给出了该集热器和传统的太阳能集热器的对比试验结果。热管太阳能集热器的瞬时效率在早上低于传统的太阳能集热器的，而当热管达到工作温度时，前者高于后者。     

热管置入式墙体传热优化研究

提出一种新型被动式太阳能利用技术——热管置入式墙体。通过理论分析和实验测试对其传热性能进行优化研究,考察热管管径、蒸发段长度比、充液率等因素对热管置入式墙体传热性能的影响。研究表明,平均等效传热系数与热管外径近似成线性关系,在热管置入式墙体结构允许的条件下宜选用较大管径,蒸发段长度比的最佳范围为67%~80%;重力热管充液率对热管置入式墙体等效传热系数的影响显著,最佳充液率范围为30%~40%。     

CPC热管式真空管集热器的集热效率研究

介绍了CPC(compound parabolic concentrator)热管式真空管集热器的结构,对CPC热管式真空管太阳能集热器进行了传热分析,并对CPC热管式真空管集热器、热管式真空管集热器和CPC热管式集热器的集热效率进行了对比计算。CPC热管式真空管集热器的集热效率的理论计算和试验结果表明:CPC热管式真空管集热器的集热效率最佳。     

重力热管内流动与传热的研究现况

一、概述 随着热管技术的发展及其应用的日益广泛,至今已有各种不同功能、不同结构形式的热管类别。重力热管(亦称“两相闭式热虹吸管”)是在地面应用中常见的一种无芯热管。这是一种高效能的传热元件,其结构如图1所示:它是由管壳和工作流体组成自下而上分为加热段、绝热段和凝结段。在抽成真空的管壳内注入工作流体,密封抽气口后,便制成重力热管。液体在加热段受热蒸发(或沸腾),产生的饱和蒸汽经过绝热段到达凝结段     

重力热管在猫儿沟露天矿排土场深部积温治理的应用

煤矿开采过程中产生的矸石随着自燃的加剧会对生态环境造成严重破坏,而露天矿排土场中的矸石自燃至今没有有效的方法治理,文中主要从治理露天矿排土场矸石自燃的目的出发,介绍了重力热管的结构及工作原理,计算了一种重力热管的散热功率,通过在猫儿沟露天煤矿890排土场的实验及治理前后的对比,验证了重力热管具有治理排土场深部积温的良好效果,结构表明重力热管在治理排土场深部积温方面具有操作简单、成本低和治理效果明显的优点,并对重力热管所导出的能力二次利用进行了展望。     

太阳能用低温无机工质热管的试验方法

阐述了以无机元素为传热工质,工作范围为40～200℃的太阳能用低温热管的试验方法。试验方法给出了试验条件、要求和仪器设备。通过对数千支热管试验数据的归纳、整理、分析,确定了热管的启动性能,等温性能和耐高、低温性能等技术指标,经过在太阳能热水器和太阳能集热工程中的实际运行表明,可以满足使用要求。