CO2分离式热管在数据中心的应用

本文通过实验研究了应用于数据中心的CO2分离式热管系统,对比分析了CO2热管与R22热管的最大传热能力、总传热热阻和驱动温差,结果表明:在相同充液率下,CO2热管的最大传热能力明显大于R22热管,当上升管和下降管管径为9 mm时,CO2热管和R22热管的最大传热能力分别为3300 W和1500 W,当管径为12 mm时,CO2热管和R22热管的最大传热能力分别为5400 W和2200 W;CO2热管的正常负荷范围大于R22热管,但总传热热阻小于R22热管;不同传热量下,与R22热管相比,CO2热管所需的驱动温差平均低4℃,即相同条件下CO2热管系统所需的冷源温度可以提高4℃。以小型数据机房为例,结合上海气候条件计算得出,采用CO2热管系统的年耗电量比R22热管系统减少7.425×105 kW·h,比集中送风空调系统减少3.182×106 kW·h。     

标准黑体源用铜-R134a热管研制及均温性实验研究

针对热管倾斜放置时均温性恶化的情况,改进了黑体源热管结构,设计了一个标准黑体源用铜-R134a热管并进行了实验研究,测试了倾角、运行温度及充液量对其均温性的影响。以区域温度的标准差作为热管均匀性的衡量标准,实验发现倾角小于45°情况下,该热管倾斜的角度对热管温度的均匀性影响不大;热管温度均匀性随着热管运行温度的升高而逐渐变差;当热管运行温度在40～50 ℃时,热管温度均匀性随充液量变化不大。     

热管的应用及发展现状

本文介绍了热管的工作原理及性能特点，对现存的热管从诸多方面进行了分类，叙述了热管的功能、热管的应用现状及其目前发展前沿，结合我国热管的发展现状，提出了我国热管领域存在的问题及展望了热管的应用前景。     

常温并联式脉动热管启动及运行特性的实验研究

针对常温并联式脉动热管搭建了采用恒温热水加热热管的实验系统,测试了以甲醇为介质,热管管径为4 mm时,不同冷却形式、加热冷却温度和充液量对热管启动特性的影响;以甲醇为介质,不同热管管径(2、4、6、8 mm)对热管等温性的影响;以及工质为甲醇和R600a,不同加热长度时(20、25、30 cm)热管的传热能力。实验结果表明:热管冷凝段采用水冷时较自然冷却启动快;较高的加热温度和较低的冷却温度有利于热管启动;热管启动时间随充液量的增加而增加。热管运行过程中在纵向和横向均具有良好的等温性,且随着热管管径的增大等温性逐渐降低。随加热温度的升高,工质为甲醇和R600a热管传热量的变化规律不同,缩短加热长度可以缓解过热度过高的不利影响。     

液氮温区小型轴向槽道热管的实验研究

进行了液氮温区小型轴向槽道热管传热性能的实验研究。实验结果表明,低温热管具有一定的传热能力,热管轴向温差小,热阻小;低温热管在小倾角抗重力情况下也能工作,并且倾角对热管传热性能有重要影响。     

动力型分离式热管设计与试验研究

为了研发数据机房用蒸气压缩/热管复合型环控系统,进行动力型分离式热管模块的设计和性能试验。热管系统采用平行流冷凝器和管片式蒸发器,由屏蔽泵提供循环动力,并由调节阀控制供液量。在标准焓差法试验室进行热管模块的制冷性能试验,结果表明：1热管系统在设定工况的制冷性能达到设计指标,验证热管系统参数匹配的合理性和实用性;2热管模块的制冷量、EER与室内外温差近似为线性关系;3液泵驱动的动力型分离式热管系统运行稳定、可靠,解决了重力型分离式热管的运行稳定性问题,简化了系统的安装,易于实施流量调节和能量控制。     

长度比对低温重力热管强化传热的影响

为提高多年冻土区重力热管制冷效果,建立了低温重力热管性能试验台。对比研究4种不同长度比的重力热管,即4.2、2.7、1.9和1,同时考虑热管倾角,即10°、50°和90°,深入探讨热管长度比对其稳态等温特性、热阻和传热功率的影响。研究结果表明,相同工况下,热管等温特性随长度比减小而恶化;缩短蒸发段长度可以有效减小蒸发段热阻;热管传热总功率与长度比之间并非线性关系,除此之外,热管长度比一定时,选取合适倾角能发挥其最佳传热能力。试验热管在LR为1、倾角为90°工况下具有最小总热阻为0.018℃/W,此时热管的总功率为104.9 W。     

微槽平板热管的流动分析

通过建立微槽平板热管的数学模型,得到了热管内部毛细流动和传热的数据,分析了热管在多种工况下工作特性的变化规律,考察了汽液界面上的剪切作用对热管传热量的影响,并且进一步在理论上预测了该型热管的毛细和沸腾极限。     

热管技术在制冷空调中的应用

本文从热管技术的优越特性出发,论述了热管的工作原理以及热管高效的传热性能,对于节约能源,提高能源利用效率具有重要意义,指出热管技术在制冷空调领域将有较好的应用前景。     

分离式CO_2热管传热性能分析

用CO_2替代R22应用于分离式热管系统对于环境保护很有意义。从目前已有的实验结果来看,CO_2的流动沸腾和凝结传热系数要明显高于常规制冷剂,说明其在提高热管系统传热性能方面具有潜力。但考虑到热管内工质的沸腾和凝结换热系数较高,相对来说,热管系统的主要热阻集中在管外空气侧或水侧的对流换热热阻。因此,尽管CO_2替代常规制冷剂时管内沸腾凝结换热系数可以成倍提高,但热管系统整体传热性能的提高可能较为有限。本文通过实验对比了CO_2热管和R22热管的传热性能,并结合相关的传热模型,分析了分离式热管中的各部分热阻,结果显示,由于CO_2的管内沸腾凝结换热热阻小于R22,使得CO_2热管的整体传热性能优于R22热管,其总热阻比R22热管降低22%~25%。     

分离式热管管排组合与传热

分离式热管在不改变蒸发段和冷凝段总换热面积的情况下通过管排组合可以改变热管换热器局部热管的面积比来改变传热。研究分离式热管换热器在不同管排组合下传热差异,总结大温差传热下采用何种管排组合取得废热回收过程中的热管安全、高压发生器中均匀传热以及传热能力的均衡。     

ND钢热管寿命试验及与碳钢热管对比实验研究

ＮＤ钢管是一种新的耐酸腐蚀性能较好的材料，可以用于锅炉低温段空气预热器，而用作为热管的管材，其与工质的相容性，使用寿命等问题还没有见到报道．本实验研究了ＮＤ钢热管的寿命及相容性问题，并与普通碳钢热管的性能及寿命作了对比实验，为ＮＤ钢应用于热管积累了经验和第一手资料，为设计提供了依据．     

热管技术研究进展及其在制冷空调行业中的应用

综述了国内外热管技术理论研究和应用研究的发展与现状，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。在制冷空调行业，热管主要用做换热器，它可以进房间空调器、空调热回收、地热、太阳能、废热利用等技术的应用与发展，将减轻对环境的热污染。     

N-甲基吡咯烷酮热管启动性能和等温性能实验研究

复现锡凝固点的中温热管固定点炉,需要选择合适工质的中温热管。研制了2根以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为工质的重力热管(1#,2#),并在同等定温加热条件下对其启动特性和等温特性进行实验研究。结果表明:2#热管启动时间快于1#热管,且启动后稳定性优于1#热管;初步证实NMP热管在170~320℃温度范围内可运行;此外,制作工艺可影响热管的启动特性和等温特性,在相同的运行条件下,热管制作工艺越合理,热管冷凝段上部温度相对越高。     

重力铯热管等温性能研究

为了验证铯热管研制的关键技术,通过测量热管外壁温度,在定温条件下研究了重力铯热管的等温特性和启动性能;同时,分析了冷凝段长度对铯热管等温性能的影响。实验结果表明:当加热炉温度在330~630℃,铯热管均能正常启动;加热炉温度越高,启动越快;在该温区,铯热管具有优良的传热性能;然而,当冷凝段长度为300mm时,铯热管壁面温度出现锯齿状周期波动。从过热度的角度,分析了铯热管内部的沸腾相变传热机理;选择合适长度的冷凝段可避免周期性间歇沸腾的产生。实验结果同时也了证明铯热管在330~630℃温区可作为高效的传热元件,非常适合复现ITS-90国际温标锌凝固点。     

青藏铁路冻土重力热管传热特性的研究

应用重力热管是解决青藏铁路建设中冻土路基冻融问题的一个较为实际的方法.本文通过分析重力热管的热阻网络,提出了重力热管的传热模型,并利用现有的热管内部传热的经验关系式,对不同倾角、不同管径以及不同冷凝管长度条件下的传热量进行模拟计算.     

空调排风能量回收用热管换热器的优化设计

对用于回收空调排风热（冷）量的热管换热器的整体优化设计进行研究,提出对其整体优化的设计方法,建立寿命期总经济效益最大为目标的目标函数,并利用标准气象年数据,研究不同温度下的热管换热器的最优结构,通过经济性分析,得出整个供暖（冷）季的最优结构和最佳经济性能的热管换热器.     

乙烷脉动热管的CFD数值模拟研究及实验对比

为了更好地了解脉动热管内部的内在运行机制,本文在实验的基础上采用VOF模型对乙烷脉动热管的传热特性进行了数值模拟研究.结果表明:充注工质后,脉动热管内部形成了随机的气液分布;在启动过程和稳定运行过程中,温度波动的频率随着加热功率的增大而增大;在稳定运行过程中,脉动热管内的流型也在不停地变化.将模拟结果与前期的实验结果进...     

低温热管的最新研究进展

作为一种高效传热方式，低温热管可望在空间探索、超导磁体冷却等方面获得广泛应用。简要介绍了低温热管的工作原理，着重分析了各种传热极限对低温热管性能的影响，总结了近几年低温热管研究与应用的最新发展情况。